(57)【要約】  サンプルの各部位を効果的に弁別する。本実施形態による撮像装置は、光源部から第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とが照射されるサンプルから放射される光を検出する光検出部と、第１波長の赤外光の強度又は第２波長の赤外光の強度を調整して、第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とをサンプルに同時に照射して得られる検出結果をもとにサンプルの画像を生成する制御部と、を備える（図１）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部から第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とが照射されるサンプルから放射される光を検出する光検出部と、
前記第１波長の赤外光の強度又は前記第２波長の赤外光の強度を調整して、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを前記サンプルに同時に照射して得られる検出結果をもとに前記サンプルの画像を生成する制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１波長の光及び前記第２波長の光は、互いに異なる赤外光波長領域の波長を有する光である、撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光に対して相対的に光の強度が調整された前記第２波長の赤外光を前記光源部に出力させる、撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項において、
前記制御部は、設定された光強度情報に基づいて調整された前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを前記サンプルに同時に照射させるように前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光の強度及び前記第２波長の赤外光の強度が前記光強度情報に基づいた光の強度になるように、前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記制御部は、前記光強度情報を受信する受信部を備える、撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項において、
前記制御部は、前記サンプルに照射される光の強度に関する前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光との合成割合を変更する、撮像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項において、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とが前記サンプルにおいて合成されて照射されるように、前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項において、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とが前記サンプルに同時に照射されるように、前記第１波長の赤外光を出力する前記光源部の第１光源と前記第２波長の赤外光を出力する前記光源部の第２光源とを制御する、撮像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項において、
前記第１波長は、７５０ｎｍから３０００ｎｍの波長帯から選定された波長であり、
前記第２波長は、７５０ｎｍから３０００ｎｍの波長帯のうち前記第１波長とは異なる波長である、撮像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項において、
前記第１波長は、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍであり、
前記第２波長は、１４００ｎｍ〜１６５０ｎｍである、撮像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項において、
前記制御部は、前記サンプルの種類に応じて、前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度の割合を変更させるように前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項において、
前記制御部は、ユーザインタフェースを介して入力された、前記第１波長の値と前記第２波長の値、及び前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度、に基づいて、前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか１項において、
前記制御部は、前記第２波長の赤外光を前記サンプルに照射して得られる明るい画像部分における画素値と、前記第１波長の赤外光を前記サンプルに照射して得られる暗い画像部分における画素値とに基づいて、前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度とを決定し、当該決定した光の強度に基づいて前記光源部を制御する、撮像装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項において、
前記サンプルは、脂質より水分を多く含む第１部位と、水分より脂質を多く含む第２部位と、を含み、
前記第１波長の赤外光に対する前記第１部位と前記第２部位の吸光度の差は、前記第２波長の赤外光に対する前記第１部位と前記第２部位の吸光度の差よりも小さい、撮像装置。
【請求項１６】
第１波長の赤外光をサンプルに照射しながら、前記第１波長の赤外光に対して強度が調整された第２波長の赤外光を前記サンプルに照射することにより前記サンプルから放射される光を検出する光検出部と、
前記光検出部によって得られる検出結果をもとに前記サンプルの画像を生成する制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記サンプルに光を照射する際に、前記第１波長の赤外光の強度又は前記第２波長の赤外光の強度を調整する、
請求項１６に記載の撮像装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか１項に記載の撮像装置と、
前記生成された画像を表示する表示装置と、
を備える撮像システム。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記光源部は、前記第１波長の赤外光を出力する第１光源と、前記第２波長の赤外光を出力する第２光源とを備え、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とが前記サンプルに同時に照射されるように前記第１光源と前記第２光源とを制御する、撮像システム。
【請求項２０】
請求項１８又は１９において、
前記光源部は、前記第１波長と前記第２波長とを含む波長帯の光を出力し、
前記波長帯の光のうち前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを反射又は透過させて、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを前記サンプルに照射させる光学部材を備える、撮像システム。
【請求項２１】
請求項１８乃至２０の何れか１項において、
前記制御部は、前記サンプルの種類に応じて、前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度の割合を変更させるように前記光源部を制御する、撮像システム。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１の何れか１項において、
前記光源部は、可視光を出力する可視光源を備え、
前記制御部は、前記第１波長の赤外光及び前記第２波長の赤外光の出力と前記可視光の出力とを制御する、撮像システム。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２の何れか１項において、
前記光源部と、前記光検出部と、を収容する筐体を備え、
前記筐体は、サンプル支持部に載置された前記サンプルを取り出すことを可能にする開口部を開閉する扉部材と、当該扉部材を駆動する駆動部と、を備える、撮像システム。
【請求項２４】
光検出部が、光源部から第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とが照射されるサンプルから放射される光を検出することと、
制御装置が、前記第１波長の赤外光の強度又は前記第２波長の赤外光の強度を調整して、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを前記サンプルに同時に照射して得られる検出結果に基づいて前記サンプルの画像を生成することと、
を含む撮像方法。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記第１波長の赤外光及び前記第２波長の赤外光は、互いに異なる赤外光波長領域の波長を有する光である、撮像方法。
【請求項２６】
請求項２４又は２５において、
前記第１波長は、７５０ｎｍ〜１１００ｎｍであり、
前記第２波長は、１４００ｎｍ〜１６５０ｎｍである、撮像方法。
【請求項２７】
請求項２４乃至２６に記載の何れか１項において、さらに、
前記制御装置が、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを前記光検出部を校正する際に用いる校正基準部に照射させることにより前記校正基準部の画像を取得し、前記光検出部の校正する処理を実行することを含む撮像方法。
【請求項２８】
請求項２４乃至２７に記載の何れか１項において、さらに、
前記制御装置が、可視光、前記第１波長の赤外光、或いは前記第２波長の赤外光を前記サンプルに照射させることにより、前記サンプルに単一の光を照射して前記光検出部によって検出された単一光照射画像を取得することと、
前記制御装置が、前記光源部を制御し、前記単一光照射画像において特定された領域に対して、前記第１波長の赤外光と前記第２波長の赤外光とを同時に照射して得られる前記光検出部による検出結果に基づいて前記サンプルの階調画像を生成することと、
を含む撮像方法。
【請求項２９】
請求項２４乃至２８に記載の何れか１項において、
前記サンプルは、第１部位と第２部位とを含み、
前記第２波長の赤外光を照射することにより得られる画像は、前記第２部位の方が前記第１部位よりも明るく、前記第１波長の赤外光を照射することにより得られる画像は、前記第１部位と前記第２部位において同程度に明るい、撮像方法。
【請求項３０】
請求項２４乃至２９に記載の何れか１項において、
前記サンプルは、脂質より水分を多く含む第１種部位と、水分より脂質を多く含む第２種部位と、を含み、
前記第１波長の赤外光に対する前記第１種部位と前記第２種部位の吸光度の差は、前記第２波長の赤外光に対する前記第１種部位と前記第２種部位の吸光度の差よりも小さい、撮像方法。
【請求項３１】
請求項２４乃至３０に記載の何れか１項において、
前記制御装置は、前記サンプルの種類に応じて、前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度の割合を変化させるように前記光源部を制御する、撮像方法。
【請求項３２】
請求項２４乃至３１に記載の何れか１項において、
前記制御装置が、前記第２波長の赤外光を前記サンプルに照射して得られる明るい画像部分における第１画素値を取得することと、
前記制御装置が、前記第１波長の赤外光を前記サンプルに照射して得られる暗い画像部分における第２画素値を取得することと、
前記制御装置が、前記第１画素値と前記第２画素値とに基づいて、前記第１波長の赤外光の強度と前記第２波長の赤外光の強度とを決定することと、
前記制御装置が、前記決定した光の強度に基づいて前記光源部を制御することと、
を含む、撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置、撮像システム、及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば医療などの分野においては、生物の組織（例、血管など）を撮像し、撮像した画像が各種診断や検査、観察等に活用されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３７０５１号公報
【発明の概要】
【０００４】
本実施形態によれば、光源部から第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とが照射されるサンプルから放射される光を検出する光検出部と、第１波長の赤外光の強度又は第２波長の赤外光の強度を調整して、第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とをサンプルに同時に照射して得られる検出結果をもとにサンプルの画像を生成する制御部と、を備える撮像装置が提供される。
【０００５】
本実施形態によれば、第１波長の赤外光をサンプルに照射しながら、第１波長の赤外光に対して強度が調整された第２波長の赤外光をサンプルに照射することによりサンプルから放射される光を検出する光検出部と、光検出部によって得られる検出結果をもとにサンプルの画像を生成する制御部と、を備える撮像装置が提供される。
本実施形態によれば、上述の撮像装置と、生成された画像を表示する表示装置と、を備える撮像システムが提供される。
【０００６】
本実施形態によれば、光検出部が、光源部から第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とが照射されるサンプルから放射される光を検出することと、制御装置が、第１波長の赤外光の強度又は第２波長の赤外光の強度を調整して、第１波長の赤外光と第２波長の赤外光とをサンプルに同時に照射して得られる検出結果に基づいてサンプルの画像を生成することと、を含む撮像方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る撮像システム１の構成例を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る照明ユニット３の周辺部の詳細について説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係る撮像システム１に含まれる撮像装置１０の撮像ユニット４の移動を示す図である。
【図４】本実施形態に係る校正基準部５および切替部６の詳細を示す図である。
【図５】本実施形態に係る撮像装置１０の収容部（筐体と言い換えることができる）８を示す図である。
【図６】本実施形態に係る水及び油（例えば、植物油）に関する、波長（赤外光領域）別の吸光度（吸光度曲線、分光分布、分光スペクトル）を示す図である。
【図７】本実施形態に係る２波長の赤外光を同時照射することによる階調値持ち上げ効果を理論的に説明するための図である。
【図８】本実施形態に係る２波長の赤外光を同時照射することによる階調値持ち上げ効果を実際の画像（検出結果）によって示す図である。
【図９】図８に示した画像を分かりやすくするために、図８の画像を模式的に描画した図である。
【図１０】本実施形態に係る水、重水、及び油（例えば、植物油）に関する、波長（赤外光領域）別の吸光度（吸光度曲線、分光分布、分光スペクトル）を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る水、重水、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。
【図１２】図１１に示した画像を分かりやすくするために、図１１の画像を模式的に表した図である。
【図１３】本実施形態に係る水、重水、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。
【図１４】図１３に示した画像を分かりやすくするために、図１３の画像を模式的に表した図である。
【図１５】実施形態に係る撮像システム１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本実施形態に係る同時照射すべき赤外光の波長の値及び光強度を設定・調整する際に用いられるＧＵＩ（Graphical User Interface）１４００の構成例を示す図である。
【図１７】本実施形態に係る豚の腸間膜の撮像画像を示している。
【図１８】図１７に示した画像を分かりやすくするために、図１７の画像を模式的に表した図である。
【図１９】変形例１の撮像システム１における光強度調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本実施形態に係る光強度調整処理の例（画素値引き上げの場合）を示す図である。
【図２１】本実施形態に係る光強度調整処理の例（画素値引き下げの場合）を示す図である。
【図２２】第２の実施形態に係る手術支援システム１’の構成例を示す図である。
【図２３】第２の実施形態に係る手術支援システム１’の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図２４】本実施形態に係る水、アルブミン、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。
【図２５】図２４に示した画像を分かりやすくするために、図２４の画像を模式的に表した図である。
【図２６】本実施形態に係る水、アルブミン、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。
【図２７】図２６に示した画像を分かりやすくするために、図２６の画像を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
【０００９】
本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
【００１０】
更に、本実施形態は、後述されるように、汎用コンピュータ上で稼動するソフトウェアで実装しても良いし専用ハードウェア又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装しても良い。
【００１１】
Ａ．第１の実施形態
＜撮像システム１の外観及び構成＞
図１は、第１の実施形態に係る撮像システム１の構成例を説明するための図である。図１Ａは、第１の実施形態に係る撮像システム１の構成例を示す図である。図１Ｂは、撮像システム１における撮像装置１０の構成例を示す図である。図中のＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向およびＹ方向は、例えば水平方向であり、Ｚ方向は例えば鉛直方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各方向において、適宜、矢印の向きを＋側（例、＋Ｘ側）と称し、その反対側を一側（例、一Ｘ側）と称す。
【００１２】
撮像システム１は、例えば、病理診断支援、臨床診断支援、観察支援、手術支援などの医療支援に利用される。図１Ａに示すように、撮像システム１は、撮像装置１０と、撮像システム１の全体を制御する制御装置１０１と、ユーザ（オペレータ）がデータや指示コマンドなどを入力する際に用いる入力装置１０２と、例えば後述のＧＵＩや撮像装置１０によって撮像された画像などを表示する表示装置１０３と、を備えている。図１Ｂに示すように、撮像装置１０は、標本支持部２と、照明ユニット（照明部〉３と、検出ユニット（撮像ユニット）４と、校正基準部５と、切替部６と、制御部７と、収容部８と、を備えている。制御部７は、例えば、制御装置１０１からの指示コマンドによって動作する。つまり、ユーザ（オペレータ）によって入力装置１０２から入力された指示コマンドは制御装置１０１で処理され、制御部７に送信される。また、例えば、制御装置１０１は、後述のプログラム（図１３や図１６のフローチャートに相当するプログラム）を制御装置１０１内のメモリから読み込み、当該プログラムに従って制御部７に各動作対象（例えば、照明ユニット３の赤外光源部１１や可視光源部１３、第１撮像部２１や第２撮像部２２など）を動作させるように指示する。
【００１３】
標本支持部２は、生物の組織ＢＴ（以下、「サンプル」ともいう）を含む標本を支持する。標本支持部２は、例えば、矩形板状の部材である。標本支持部２は、例えば、その上面（載置面）が水平方向とほぼ平行に配置され、この上面（載置面）に組織ＢＴを載置可能である。
【００１４】
組織ＢＴは、例えば人間の組織であるが、人間以外の生物（例、動物、植物）の組織でもよい。組織ＢＴは、生物から切り取った状態の組織でもよいし、生物に付随した状態の組織でもよい。また、組織ＢＴは、生存している生物（生体）の組織（生体組織）でもよいし、死亡後の生物（死体）の組織でもよい。組織ＢＴは、生物から摘出した物体でもよい。組織ＢＴは、生物のいずれの器官（臓器）を含んでもよく、血管や皮膚を含んでいてもよいし、皮膚よりも内側の内臓などを含んでもよい。また、組織ＢＴは、光を受けて励起により光を発する物質（例えば、蛍光物質、りん光物質）を生物の組織に付与したものであってもよい。組織ＢＴは、ホルマリン等の組織固定液を用いて固定されていてもよい。
【００１５】
照明ユニット３は、例えば、標本支持部２の上方に配置され、赤外光（以下、「近赤外光」をも含む概念である）を組織ＢＴに照射する。照明ユニット３は、例えば撮像ユニット４に取り付けられる。照明ユニット３は、赤外光源部１１と、保持部材１２と、可視光源部１３と、光源移動部１４とを備える。赤外光源部１１は、少なくとも赤外光（例、第１波長の赤外光、第２波長の赤外光など）を射出する。保持部材１２は、赤外光源部１１を保持する。保持部材１２は、例えば板状の部材であり、その下面側に赤外光源部１１を保持する。光源移動部１４は、組織ＢＴに対する赤外光の照射角度を変化させる。本実施形態において、撮像装置１０は、拡散部材１５を備える。拡散部材１５は、赤外光源部１１からの赤外光を拡散する。赤外光を拡散部材１５によって拡散することにより、組織ＢＴに照射される赤外光を均一にすることが可能となる。赤外光源部１１から射出された赤外光は、拡散部材１５により拡散された後、組織ＢＴに照射される。例えば、照明ユニット３は、組織ＢＴに近赤外光を照射可能である。また、例えば、照明ユニット３は、組織ＢＴに単一の狭波長帯の赤外光を照射可能である。また、例えば、照明ユニット３は、無影灯のような無影照明が可能であってもよい。
【００１６】
本実施形態において、照明ユニット３は、例えば、可視光を射出し、組織ＢＴに当該可視光を照射することもできるように構成してもよい。可視光源部１３は、保持部材１２に保持される。保持部材１２は、例えば、その下面側に可視光源部１３を保持する。光源移動部１４は、組織ＢＴに対する可視光の照射角度（例、照射方向）を変化させることもできる。可視光源部１３からの可視光は、例えば、拡散部材１５により拡散された後、組織ＢＴに照射される。これにより、組織ＢＴに照射される可視光を均一にすることが可能となる。
【００１７】
検出ユニットとしての撮像ユニット４は、検出部としての第１撮像部２１と、第２撮像部２２とを備える。第１撮像部２１は、例えば赤外カメラであり、赤外光の照射により組織ＢＴを撮像する。第１撮像部２１は、赤外光の照射により組織ＢＴから放射される光（放射される光としては、例えば、反射光、散乱光、透過光、反射散乱光などが挙げられる）を検出する。第１撮像部２１は、撮像光学系（検出光学系）２３および撮像素子（受光素子）２４を備える。撮像光学系２３は、例えばＡＦ機構（オートフォーカス機構）を有し、組織ＢＴの像を形成する。第１撮像部２１の光軸２１ａは、撮像光学系２３の光軸と同軸である。
【００１８】
撮像素子２４は、撮像光学系２３が形成した像を撮像する。撮像素子２４は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの二次元イメージセンサを含む。撮像素子２４として、例えば、二次元的に配列された複数の画素を有し、各画素にフォトダイオードなどの光検出器が配置された構造を採用することが可能である。撮像素子２４は、例えば、光検出器の材料にＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）を用いたものであり、赤外光源部１１から射出される赤外光の波長帯に感度を有する。第１撮像部２１の検出範囲Ａ１は、例えば、標本支持部２上で第１撮像部２１が撮像可能な撮像領域、標本支持部２上の第１撮像部２１の視野領域である。第１撮像部２１の撮像領域は、例えば、撮像素子２４の受光領域（光検出器の配置領域）と光学的に共役な領域である。第１撮像部２１の視野領域は、例えば、撮像光学系２３の視野絞りの内側と光学的に共役な領域である。第１撮像部２１は、例えば、撮像結果（検出結果）として撮像画像のデータを生成する。第１撮像部２１は、例えば、撮像画像のデータを制御部７に供給する。
【００１９】
第２撮像部２２は、例えば可視カメラであり、可視光の照射により組織ＢＴを撮像する。第２撮像部２２は、例えば、可視光源部１３からの可視光のうち組織ＢＴの表面で反射散乱した光を検出する。第２撮像部２２は、撮像光学系（図示せず）および撮像素子（図示せず）を備える。撮像光学系は、例えばＡＦ機構（オートフォーカス機構）を有し、組織ＢＴの像を形成するも撮像素子は、撮像光学系が形成した像を撮像する。撮像素子は、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの二次元イメージセンサを含む。撮像素子２４は、例えば、二次元的に配列された複数の画素を有し、各画素にフォトダイオードなどの光検出器が配置された構造である。撮像素子は、例えば光検出器の材料にＳｉを用いたものであり、可視光源部１３から射出される可視光の波長帯に感度を有する。第２撮像部２２は、例えば撮像結果（検出結果）として撮像画像のデータを生成する。第２撮像部２２は、例えば、撮像画像のデータを制御部７に供給する。
【００２０】
本実施形態において、撮像装置１０は、サイズ変更部３１を備える。サイズ変更部３１は、第１撮像部２１と標本支持部２とを、第１撮像部２１の光軸２１ａの方向に相対移動させ、検出範囲Ａ１のサイズを変更する。サイズ変更部３１は、例えば、制御部７に制御され、第１撮像部２１が設けられた撮像ユニット４を移動させることで、第１撮像部２１と標本支持部２とを撮像部（例、第１撮像部２１）の光軸方向（例、検出素子が受光する光の光軸方向）に相対移動させる。本実施形態において、拡散部材１５を有する照明ユニット３は、撮像ユニット４と接続されている。サイズ変更部３１は、照明ユニット３を撮像ユニット４とともに一体的に移動することができる。
【００２１】
なお、撮像装置１０は、第２撮像部２２を備えなくてもよい。第２撮像部２２は、撮像装置１０の外部の装置に含まれていてもよい。また、撮像装置１０は、サイズ変更部３１を備えなくてもよい。撮像装置１０は、例えば撮像光学系２３としてズーム機構（例えば、ズームレンズ）を備えてもよい。
【００２２】
＜照明ユニットの詳細＞
図２は、照明ユニット３の周辺部の詳細について説明するための図である。図２Ａは、拡散部材１５が取り付けられた状態の照明ユニット３を示す図であり、図２Ｂは、拡散部材１５が外された状態の照明ユニットを示す図である。図２Ｃは、照明ユニット３の平面図である。図２Ｄは、光源移動部１４を示す図である。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、拡散部材１５は、照明ユニット３の光射出側を覆うように設けられる。拡散部材１５は、開口１５ａを有し、撮像ユニット４と標本支持部２との問の光路（第１撮像部２１の光軸２１ａおよびその周囲）は、開口１５ａの内側に配置される。例えば、拡散部材１５は、照明ユニット３の光射出側に配置される。拡散部材１５は、例えば、赤外光源部１１及び可視光源部１３と一体的に設けられて構成され、標本支持部２と赤外光源部１１及び可視光源部１３との間に配置される。拡散部材１５は、例えば、撮像ユニット４の受光側に配置され、赤外光や可視光などの光（組織ＢＴを介した光）が通過する開口部（例、開口１５ａ）を有する。このように、拡散部材１５は、例えば、開口部を用いて、赤外光源部１１、可視光源部１３及び撮像部（第１撮像部２１及び／又は第２撮像部２２）のうち赤外光源部１１の光射出側及び可視光源部１３の光射出側を覆うように設けられている。また、拡散部材１５は、例えば、校正基準部５が退避している状態（退避状態）において、標本支持部２に対する上部（天井部）を構成する。
【００２４】
図２Ｃに示されるように、照明ユニット３は、撮像部（検出部）の光軸（例、受光素子が受光する光の光軸）２１ａの周囲に複数配置されている。各照明ユニット３において、赤外光源部１１は、複数の光源１６を備える。例えば、複数の光源１６は、それぞれ、発光ダイオード（ＬＥＤ）であるが、レーザーダイオード（ＬＤ）などの固体光源を含んでもよいし、ハロゲンランプなどのランプ光源を含んでもよい。複数の光源１６は、互いに異なる波長帯の赤外光を射出する。複数の光源１６のそれぞれが射出する赤外光の波長帯は、例えば、約７５０ｎｍ以上約３０００ｎｍ以下の波長帯域から選択される。複数の光源１６のそれぞれから射出する赤外光の波長帯は、例えば、中心波長が互いに重複しないように設定されるが、重複してもよく、２以上の光源１６が同じ波長帯の赤外光を発してもよい。各照明ユニット３において、赤外光源部１１が備える光源１６として、図２Ｃでは６個の光源がそれぞれ示されているが、１つでもよいし、２つ以上の任意の数でもよい。各照明ユニット３において、複数の光源１６はいずれも保持部材１２に保持されるが、複数の光源１６が複数の部材に分かれて保持されてもよい。また、例えば、複数の光源１６は、制御部７によって制御され、選択的または一括的に赤外光を射出する。
【００２５】
可視光源部１３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源を含む。この光源はレーザーダイオード（ＬＤ）などの固体光源でもよいし、ハロゲンランプなどのランプ光源でもよい。可視光源部１３は、例えば、約３８０ｎｍ以上約７５０ｎｍ以下の波長帯域の少なくとも一部の波長帯の可視光を射出する。可視光源部１３は、例えば、赤外光源部１１の複数の光源１６と同じ保持部材１２に保持されるが、保持部材１２と別の部材に保持されるようにしてもよい。各照明ユニット３に設けられる可視光源部１３の光源として、図２Ｃでは１個の光源がそれぞれ示されているが、２つ以上でもよい。可視光源部１３が複数の光源を備える場合、複数の光源のそれぞれが射出する可視光の波長帯は、２つ以上の光源で互いに異なってもよいし、２つ以上の光源で同じでもよい。
【００２６】
図２Ｄに示されるように、光源移動部１４は、組織ＢＴに対する赤外光ＩＲの照射角度（例えば、赤外光源部１１の照射方向、射出方向）を変化させる。赤外光源部１１の照射方向Ｄ１は、例えば、赤外光源部１１から射出される赤外光ＩＲ（ビーム）の中心軸の方向である。光源移動部１４は、例えば、保持部材１２の姿勢（例、第１撮像部２１の光軸２１ａとの角度）を変化させることにより、赤外光ＩＲの照射角度を変化させる。赤外光源部１１からの赤外光ＩＲの照射角度は、例えば、赤外光源部１１と第１撮像部２１との位置関係が組織ＢＴの表面に関する正反射の関係からずれるように、設定される。赤外光源部１１からの赤外光ＩＲの照射角度は、赤外光源部１１と第１撮像部２１との位置関係が標本支持部２の上面に関する正反射の関係からずれるように、設定されてもよい。
【００２７】
光源移動部１４は、例えば、保持部材１２と撮像ユニット４とを接続し、保持部材１２を撮像ユニット４に対して移動（例、回動）させる。これにより、保持部材１２の姿勢が変化し、赤外光源部１１からの赤外光ＩＲの照射角度が変化する（変化後の照射方向Ｄ１が二点鎖線で示されている）。光源移動部１４は、例えばアクチュエータやギア等を含み、保持部材１２を移動させる駆動力を伝達する。制御部７は、光源移動部１４を制御することにより、赤外光ＩＲの照射角度を制御してもよい。光源移動部１４がアクチュエータを備えない場合、例えば、オペレータ（ユーザ）の人力により光源移動部１４を駆動してもよい。保持部材１２は、撮像ユニット４と別の物体に接続（例、支持）されてもよく、撮像ユニット４に接続（例、支持）されなくてもよい。光源移動部１４は、照明ユニット３ごとに赤外光の照射角度を変化させてもよいし、例えばリンク機構などにより、赤外光の照射角度を２つ以上の照明ユニット３で一括して変化させてもよい。
【００２８】
制御部７は、例えば、オペレータにより設定された各波長の赤外光の光強度（図１６参照）に対応する電圧値（例、光源に印加する電圧値）を算出する。また、制御部７は、例えば、算出した電圧値を、赤外光原部１１の選択された波長の赤外光を出力する赤外光源の駆動部（図示せず）に同時に（同じタイミングで）印加するように電源回路（図示せず）を制御する。そして、電圧が印加された赤外光源は、同時に（同じタイミングで）、それぞれ対応する波長の赤外光を出射（出力）する。各赤外光源から出射された各赤外光は、組織ＢＴに同時に照射される。なお、制御部７は、例えば、選択された複数の赤外光源のうち少なくとも１つの駆動部に算出された電圧を印加して所定波長（例えば、波長１）の赤外光（例、第１波長の赤外光、第１赤外光）の出射を開始し、別のタイミングで他の波長（例えば、波長２）の赤外光（例、第２波長の赤外光、第２赤外光）を出力する赤外光源の駆動部に対して算出された電圧を印加して出射するようにしてもよい。この場合、制御部７は、所定波長（波長１）の赤外光を組織ＢＴに照射しながら、他の波長（波長２）の赤外光を組織ＢＴに照射するように赤外光源部１１の駆動部を制御する。このため、一定時間同時に（重畳されるように）組織ＢＴに複数の赤外光が照射されることになる。
【００２９】
なお、複数の照明ユニット３は、いずれも同様の構成であるが、その２つ以上が互いに異なる構成でもよい。例えば、１つの照明ユニット３は、保持部材１２に対する複数の光源１６の位置関係、複数の光源１６の数、複数の光源１６から射出される赤外光の波長帯の少なくとも１つが、他の照明ユニット３と異なってもよい。例えば、照明ユニット３は、撮像装置１０に交換可能に取り付けられ、撮像装置１０により撮像を行う際に取り付けられてもよい。照明ユニット３の少なくとも一部は、撮像装置１０が使用される設備の一部（例、室内灯）などでもよい。例えば、赤外光を出力する光源部（赤外光源部）１１と可視光を出力する可視光源部１３とを別のユニットとして構成してもよい。また、各照明ユニットが、複数の波長を含む赤外光を出力する単一の赤外光源部と、各波長の赤外光を透過又は反射させる光学部材と、を備えるようにしてもよい。
【００３０】
＜撮像ユニットの移動について＞
図３は、第１の実施形態に係る撮像システム１に含まれる撮像装置１０の撮像ユニット４の移動を示す図である。図３Ｂにおいて、撮像ユニット４は、図３Ａと比較して下方（例、物体に近づく鉛直方向）に配置されている。撮像ユニット４は、下方（例、物体に近づく鉛直方向）に移動するにつれて、対向する物体（例、標本支持部２）と接近し、この物体上の検出範囲Ａ１（図１Ｂ参照）が狭くなる。撮像ユニット４は、例えば、検出範囲Ａ１が狭くなるほど、検出範囲Ａ１内の物体を拡大した撮像画像を取得することができる。撮像ユニット４は、上方（例、物体から離れる鉛直方向）に移動するにつれて、対向する物体（例えば、標本支持部２）から離れ、この物体上の検出範囲Ａ１（図１Ｂ参照）が広くなる。撮像ユニット４は、例えば、検出範囲Ａ１が広くなるほど、検出範囲Ａ１内の物体を縮小した撮像画像を取得することができる。
【００３１】
＜校正基準部及び切替部＞
次に、図１および図４を参照しつつ、校正基準部５および切替部６について説明する。図４は、校正基準部５および切替部６の詳細を示す図である。校正基準部５は、例えば、少なくとも表面に測定の基準となる校正用部分（例、標準白色板、標準灰色板、標準黒色板など）を有し、第１撮像部２１の校正（例、撮像部の受光素子が受光する光の輝度の校正）に使われる。校正基準部５は、例えば、標準白色板などのように校正、検定されたものである。校正基準部５は、板状の部材でもよいし、ブロック状（バルク状）の部材でもよく、シート状の部材、その他の形状の部材でもよい。校正基準部５は、所定の波長帯（例、３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下）で反射率がほぼ平坦である。なお、校正基準部５は、第２撮像部２２の校正にも利用可能である。第１撮像部２１の校正を行う際に、制御部７は、校正基準部５を、第１撮像部２１の検出範囲Ａ１内に配置する（配置状態にする）。
【００３２】
図１に示したように、第１撮像部２１によって組織ＢＴを撮像する際に、制御部７は、校正基準部５を第１撮像部２１の検出範囲Ａ１外に配置させておく（校正基準部５を退避状態にする）。制御部７は、校正基準部５と標本支持部２との少なくとも一方を移動させ、校正基準部５の退避状態（図１）と配置状態（図４）とを切り替える。制御部７は、例えば、校正基準部５の退避状態（図１）から配置状態（図４）に切り替える際に、標本支持部２を、第１撮像部２１の検出範囲Ａ１外に配置する。切替部６は、制御部７に制御され、校正基準部５と標本支持部２とを相対移動させる。制御部７は、切替部６を制御することにより、校正基準部５の退避状態と配置状態とを切り替える。
【００３３】
（i）校正基準部５の退避状態（図１）から配置状態（図４）に切り替える際の動作
まず、校正基準部５の退避状態（図１）から配置状態（図４）に切り替える際の動作について説明する。校正基準部５の退避状態（図１）において、標本支持部２および校正基準部５は、例えば、第１撮像部２１の光軸２１ａの方向に沿ってそれぞれ配置される。また、例えば、校正基準部５は、退避状態において標本支持部２の下方（図４のＺ方向）に位置し、標本支持部２によって校正基準部５の一面が覆われるように配置されて収容部８に格納されている。例えば、校正基準部５は、退避状態において、標本支持部２の少なくとも一部に対して検出部（撮像ユニット４）と反対側に配置される。例えば、退避状態において、校正基準部５と標本支持部２とは互いに対向するように配置される。例えば、退避状態において、校正基準部５の校正用白色部分が設けられた表面は、標本支持部２の載置面又は載置面と反対面に対向して配置される。標本支持部２は、例えば、退避状態において、校正基準部５の上方に配置され、校正基準部５へ入射する光（例えば、赤外光、可視光）を遮光できる位置に配置される。制御部７は、標本支持部２と校正基準部５の少なくとも一方を、第１撮像部２１の光軸２１ａの方向と非平行な軸周りで回転させる。また、制御部７は、標本支持部２と校正基準部５の少なくとも一方を、第１撮像部２１の光軸２１ａの方向と垂直な軸周り又は直交する軸周りで回転させる。例えば、校正基準部５は、退避状態（図１）において、標本支持部２に対して第１撮像部２１と反対側に保持される。例えば、校正基準部５の少なくとも一部（例、校正基準部５の表面や一面など）は、退避状態において、標本支持部２に覆われる。退避状態において、校正基準部５の校正用部分が形成された面は、標本支持部２に覆われる。校正基準部５の退避状態において、標本支持部２は、例えば、校正基準部５と第１撮像部２１との間の光路を遮る位置に、配置される。
【００３４】
制御部７は、校正基準部５の配置状態（図４）に切り替える際に、標本支持部２を回転させる。標本支持部２は、例えば矩形状の板部材で構成され、Ｙ方向に平行な辺（例、短辺）の一端部（一Ｙ側の端部）が回転軸３２に支持されている。回転軸３２は、例えば、琴方向に平行（例、標本支持部２の長辺に平行）であり、Ｘ方向の周りで回転可能である。切替部６は、例えば、上記の回転軸３２、回転軸３２に駆動力を供給するアクチュエータ３６、及びアクチュエータ３６からの駆動力を回転軸３２に伝える伝達部（図示せず）を備える。
【００３５】
制御部７は、図４の配置状態に切り替える際に、切替部６のアクチュエータ３６を制御し、標本支持部２を校正基準部５から離れる向き（図４において反時計回り）に回転軸３２を中心にして回転させる。校正基準部５は、校正基準部５と第１撮像部２１との間の光路から標本支持部２が退避することにより、第１撮像部２１の検出範囲Ａ１内に配置される。
【００３６】
制御部７は、例えば、標本支持部２の位置情報に基づいて、切替部６が動作中であるか否かを判定してもよい。例えば、撮像装置１０は、標本支持部２の位置を検出する位置センサを備え、制御部７は、位置センサの検出結果（位置情報）に基づいて、標本支持部２が動作中であるか否かを判定してもよい。この位置センサは、例えば、切替部６に設けられるエンコーダなどでもよい。制御部７は、例えば、サイズ変更部３１の動作を禁止、または制限する場合に、その旨を、ランプの点滅、音声などによりユーザに報知してもよい。
【００３７】
（ii）校正基準部の配置状態（図４）から退避状態（図１）へ切り替える際の動作
次に、校正基準部５の配置状態（図４）から退避状態（図１）に切り替える際の動作ついて説明する。制御部７は、校正基準部５の配置状態（図４）から退避状態（図１）に切り替える際に、切替部６のアクチュエータ３６を制御し、標本支持部２を校正基準部５に近づく向き（図４において時計回り）に回転させる。校正基準部５は、例えば、校正基準部５と第１撮像部２１との間の光路が標本支持部２に遮られることにより、第１撮像部２１の検出範囲Ａ１外に配置される。
【００３８】
標本支持部２は、例えば、Ｙ方向に平行な辺（例、短辺）の他端部（＋Ｙ側の端部）がストッパ３５に支持され、＋Ｘ側から見た場合の時計回りの回転位置が規制される。ストッパ３５は、例えば、標本支持部２と校正基準部５とが接触（衝突）しないように、標本支持部２の回転位置を規制する。例えば、校正基準部５は、退避状態において、標本支持部２と非接触に配置される。
【００３９】
＜収容部について＞
次に、収容部８について説明する。図５は、本実施形態に係る撮像装置１０の収容部（筐体と言い換えることができる）８を示す図である。収容部８は、標本支持部２および撮像ユニット４（例、第１撮像部２１）を収容する。収容部８は、その内部に、標本支持部２および撮像ユニット４を収容する収容空間ＳＰを有する。収容部８は、収容空間ＳＰを外部へ開放可能である。図５Ａは収容空間ＳＰが開放された状態（開放状態）を示し、図５Ｂは収容空間ＳＰが閉鎖された状態を示している。図５Ｃは、収容空間ＳＰを閉鎖した状態（閉鎖状態、遮光状態）で標本支持部２の検出範囲Ａ１に赤外光を照射する様子を示す、撮像措置１０を＋Ｘ方向から見た断面図である。
【００４０】
収容部８は、収容空間ＳＰが閉鎖された状態（閉鎖状態、遮光状態）で、例えば収容部８の外部（例えば、収容部８以外の撮像装置１０の内部、撮像装置１０の外部など〉からの外光が遮光された状態を保てる暗箱（暗室）として機能する。収容部８は、例えば、収容空間ＳＰが閉鎖された状態で、収容部８の外部から赤外光の光路（又は、可視光の光路）へ光（例、外光、室内灯からの光、自然光）が進入（入射）することを抑制（低減）する。収容空間ＳＰにおける赤外光の光路は、例えば、赤外光源部１１から第１撮像部２１の検出範囲Ａ１（例、組織ＢＴ、標本支持部２、校正基準部５、照明領域）までの光路と、検出範囲Ａ１から第１撮像部２１までの光路の少なくとも一部を含む。
【００４１】
収容部８は、例えば、脚部４０と、ベース部４１と、フレーム部４２（二点鎖線で示す）と、カバー部４３と、扉部材４４と、を備える。脚部４０は、撮像装置１が設置される設置面Ｆ（例えば、机の上面）に接する。ベース部４１は、脚部４０上に設けられ、脚部４０に支持される。フレーム部４２は、ベース部４１上に設けられ、ベース部４１に支持される。フレーム部４２には、例えば、制御部７、撮像ユニット４、照明ユニット３、サイズ変更部３１、及び扉駆動部４５（後述する）の少なくとも一部が設けられる。カバー部４３は、例えば、ベース部４１上にフレーム部４２と非接触に設けられ、ベース部４１に支持される。カバー部４３は、収容部８の内部（収容空間）に面する内面４３ａと、収容部８の外部に面する外面４３ｂと、を有する。撮像ユニット４（例えば、第１撮像部２１）は、カバー部４３と非接触であり、カバー部４３からの力の伝達が抑制（低減）されるように支持される。
【００４２】
カバー部４３は、収容空間ＳＰを外部に開放する開口４３ｃを有する。扉部材４４は、開口４３ｃを塞ぐ位置（以下、閉位置という）と、開口４３ｃの少なくとも一部を外部に開放する位置（以下、開位置という）とで移動可能である。扉部材４４の閉位置は、例えば、扉部材４４の下端の位置が、開口１５ａの下端の位置またはその下方に配置される位置である。
【００４３】
＜扉駆動部について＞
引き続き図５を参照して、扉駆動部について説明する。撮像装置１０は、例えば扉部材を駆動する扉駆動部４５を備える。扉駆動部４５は、例えばアクチュエータ４６と、伝達部４７とを備える。アクチュエータ４６は、例えば電動モータを含み、制御部７に制御され、扉部材４４を移動させる駆動力を発生する。伝達部４７は、アクチュエータ４６からの駆動力を扉部材４４に伝える。
【００４４】
扉駆動部４５は、例えば、非接触センサ４９を備える。制御部７は、非接触センサ４９の検出結果に基づき扉駆動部４５を制御する。非接触センサ４９は、例えば、ユーザの入力（例えば、動作）を光学的に検出する。例えば、非接触センサ４９は、カバー部４３に設けられた窓４９ａを介して外部へ光を射出し、この光の反射光を検出する。例えば、ユーザが窓４９ａに手などをかざした際に、非接触センサ４９が検出する反射光の強度が閾値未満から閾値以上に変化する。このような場合に、制御部７は、扉部材４４を開位置と閉位置との間で移動させることによって、扉駆動部４５の開閉状態を制御する。
【００４５】
なお、制御部７は、例えば、扉部材４４の位置情報に基づいて、扉駆動部４５が動作中であるか否かを判定してもよい。例えば、撮像装置１０は、扉部材４４の位置を検出する位置センサを備える。制御部７は、位置センサの検出結果（位置情報）に基づいて、扉駆動部４５が動作中であるか否かを判定してもよい。この位置センサは、例えば、扉駆動部４５に設けられるエンコーダなどで構成することが可能である。制御部７は、例えば、切替部６の動作を禁止、または制限する場合に、あるいは扉駆動部４５による扉部材４４の移動を制限、または禁止する場合に、その旨を、ランプの点滅、音声などによりユーザに報知してもよい。
【００４６】
＜複数波長の光による撮影＞
本実施形態による撮像システム１は、組織ＢＴにおいて複数波長の光を同時に照射することにより組織ＢＴから放射される光を検出し、検出した光から組織ＢＴの画像を生成している。ここでは、一例として、複数波長の光を同時照射することによって組織ＢＴを撮像する技術について説明する。なお、本実施形態では、２波長（例えば、第１波長の光として７５０ｎｍから１１００ｎｍの光、第２波長の光として１２００ｎｍから１６５０ｎｍの光を用いることができる）の光（例、第１波長の赤外光、第２波長の赤外光）を同時照射する場合について説明するが、用いる波長は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
【００４７】
（i）吸光度曲線（光のスペクトル（分光分布、分光スペクトル）とも言う）
図６は、水及び油（例えば、植物油）に関する、波長（赤外光領域）別の吸光度（吸光度曲線、分光分布、分光スペクトル）を示す図である。図６では、油として植物油を例にしているが、波長と吸光度との関係は、生体組織に存在する脂質であっても同様の特性となるものと考える。例えば、脂質とは、分子中に長鎖脂肪酸または類似の炭化水素鎖を持ち、生物体内に存在するか生物に由来する物質をいい、生物に含まれる物質の中で、水に溶けない物質の総称である。なお、脂肪は脂質の概念に含まれ（脂肪＝単純脂質：脂肪酸とグリセリドが結合したもの）、一般的には中性脂肪を指す。例えば、中性脂肪には、モノグリセリド（脂肪酸が１つ）、ジグリセリド（脂肪酸が２つ）、トリグリセリド（脂肪酸が３つ）が含まれる。
【００４８】
図６に示されるように、水の吸光度曲線６０１及び油の吸光度曲線６０２からは次のことが分かる。例えば、波長が約７００ｎｍ付近から約１３００ｎｍ付近までの赤外光に対しては水も油も吸光度が低いため、波長が約１３００ｎｍ以下の赤外光を両者（水と油）に照射した場合には水も油も明るく撮像される。従って、例えば、図６のＰ１点の波長の光（例えば、波長が１０７０ｎｍ付近の赤外光）を水と油の両方に照射すると、水も油も明るく撮像される。
【００４９】
一方、例えば、波長が約１４００ｎｍ付近から約１６５０ｎｍ付近までの赤外光に対しては水と油で吸光度に比較的大きな差があるため、波長が約１４００ｎｍ以上約１６５０ｎｍ以下の赤外光を照射した場合には水は暗く、油は明るく撮像される。従って、例えば、図６のＰ２点の波長の光（例えば、波長が１６００ｎｍ付近の赤外光）を水と油の両方に照射すると、水は暗く撮像され、油は明るく撮像される。
【００５０】
さらに、例えば、波長が約１７００ｎｍ付近から約１８００ｎｍ付近までの赤外光を水と油とに照射した場合には、水も油も同程度の暗さ（明るさ）で撮像される。また、例えば、波長が約１９００ｎｍ付近から約２１００ｎｍ付近までの赤外光を水と油とに照射した場合には、水は非常に暗く、油は多少暗いが水よりは明るく撮像される。
【００５１】
以上のように、サンプルに照射する赤外光の波長の違いにより、水及び油の撮像された画像の明暗が異なることが分かる。このため、照射すべき赤外光の波長を適切に選択することにより、水（水分）と油（脂質）を弁別することが可能となる。例えば、赤外波長領域（例、７００ｎｍ以上約３５００ｎｍ以下）における物質の分光スペクトルに基づいて設定された互いに波長複が異なる複数の赤外光を用いることによってサンプルの所定部分において明暗の異なる画像を取得することが可能である。
【００５２】
また、例えば、水において吸光度が高い１６００ｎｍの赤外光を水と油とに照射した場合、水（水分）と油（脂質）を弁別することができる。しかし、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外光（近赤外光を含む概念）を吸収する物質（例えば、赤外吸収体（近赤吸収体を含む）：赤外光を照射したときに赤外光を吸収して暗く撮像される物質）が存在すると、１６００ｎｍの波長において赤外吸収体も水と同様に暗く撮像されるため、１６００ｎｍにおいて水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、例えば、１０７０ｎｍの赤外光を水と油とに照射した場合、水と油は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体は１０７０ｎｍの赤外光をも吸収するために暗く撮像される。そこで、本実施形態では、画像に対して階調値の高低によって物（例、物は階調値が集まって形等が形成される）を判別するという人間の眼の性質を考慮し、水又は油の階調値を持ち上げて画像を人間の眼に見やすくすることにより、水（水分）又は油（脂質）と赤外吸収体とを弁別できるようにしている。
【００５３】
（ii）階調値持ち上げ効果
図７は、本実施形態における階調値持ち上げ効果（階調値を上げる効果）を説明するための図である。図７に示されるように、例えば波長が１６００ｎｍの赤外光を赤外吸収体、水、及び油（脂質）に照射すると、取得される画像の階調値はそれぞれ、約８０００程度、約８０００程度、及び約２４０００程度となり、油の部分は明るく、水の部分及び赤外吸収体の部分は暗い。
【００５４】
ここで、図７に示すように、１６００ｎｍの赤外光を照射したまま、さらに、例えば１０７０ｎｍの赤外光を赤外吸収体、水、及び油（脂質）に照射する状態（この場合、２波長（例、１６００ｎｍ、１０７０ｎｍ）の赤外光をサンプルに対して同時に照射する状態）の場合、取得される画像の階調値はそれぞれ、約８０００程度、約２４０００程度、及び約３９５００程度となり、油の部分及び水の部分は明るく、赤外吸収体の部分は暗いままとなる。
【００５５】
このように、例えば、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを同時照射することにより、赤外吸収体の部分を暗く保ちつつ（赤外吸収体の部分の階調値を変えることなく一定に保ちつつ）、１６００ｎｍの赤外光の照射では撮像画像が暗くなるが１０７０ｎｍの赤外光の照射では撮像画像が明るくなる物質（本実施形態の例では水分）の階調値を、１０７０ｎｍの赤外光の照射と１６００ｎｍの赤外光の照射との両方の場合で撮像画像が明るくなる物質（本実施形態の例では油（脂質））の階調値と、１０７０ｎｍの赤外光の照射と１６００ｎｍの赤外光の照射との両方の場合で撮像画像が暗くなる物質（本実施形態の例では赤外吸収体）の階調値との間（例、中間）まで引き上げることができるようになる。したがって、本実施形態では、互いに波長の異なる複数の赤外光（例、２波長の赤外光）をサンプルに対して同時に照射することによって、検出結果として階調値が補正された画像（例、階調値が調整された赤外光画像）を得ることが可能となる。なお、本実施形態における撮像装置１０は、後述のように、例えば、制御部７によって階調値を引き下げる（階調値持ち下げ効果）ことが可能である。この場合においても、本実施形態では、複数の赤外光をサンプルに対して同時に照射することによって、検出結果として階調値が補正された画像（例、階調値が調整された赤外光画像）を得ることが可能となる。
【００５６】
（iii）階調値持ち上げ効果（実際の画像）
図８は、本実施形態における階調値持ち上げ効果を実際の画像（検出結果）によって示す図である。図８では、例えば、同じ２つのガラス容器（例、キュベット、チューブ）に水と油（例えば、植物油）とがそれぞれ収容され、赤外吸収体としてのキャップで密閉されている。図８Ａは、１６００ｎｍの赤外光を水と油とをそれぞれ収容したガラス容器に照射した場合の撮像画像を示している。図８Ｂは、１０７０ｎｍの赤外光を水と油とをそれぞれ収容したガラス容器に照射した場合の撮像画像を示している。図８Ｃは、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを、水と油とをそれぞれ収容したガラス容器に同時に照射した場合の撮像画像を示している。
【００５７】
図８Ａを参照すると、例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光を各ガラス容器に照射して撮像した場合、一方の容器に収容された水の部分は暗く撮像され、他方の容器に収容された油の部分は明るく撮像されるため、水と油とを弁別することが可能である一方、水の部分と赤外吸収体（ガラス容器のキャップ）の部分とは両方とも暗く撮像され、両者を区別することが難しいことが分かる。
【００５８】
図８Ｂを参照すると、例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光を各ガラス容器に照射して撮像した場合、水の部分及び油の部分は明るく撮像され、赤外吸収体の部分は暗く撮像されるため、水及び油と赤外吸収体とを弁別することが可能である一方、水及び油は両方とも明るく撮像され、両者を区別することが難しいことが分かる。
【００５９】
図８Ｃを参照すると、例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光と１０７０ｎｍの赤外光とを各ガラス容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に油の部分が一番明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれらの間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。
また、図９（図９Ａ、Ｂ及びＣ）は、図８に示した画像を分かりやすくするために、図８の画像をもとに模式的に描画した図である。図９は図８の画像と同等であるため、図９の説明は省略する。
【００６０】
このように、実際の画像を用いた階調値持ち上げ効果（各物質の弁別効果）は、図８に示した階調値持ち上げ効果の説明と符合している。従って、２つの波長の光（例えば、赤外光）を複数種類の物質が混在するサンプル（例えば、組織ＢＴ）に同時に照射して得られた検出結果（例、撮像画像）により、当該複数種類の物質を弁別することが可能となる。このため、サンプル中に混在する複数の物質の境界が明確となり、組織ＢＴに対して病理検査や手術等を行う場合に、本来採取或いは切除すべきでない組織ＢＴの一部分を誤って採取或いは切除してしまうという事態（危険）を回避できる可能性がある。なお、本実施形態では、２つの物質（例えば、水と油）を弁別するために２種類の波長を用いたが、３種類以上の波長を用いてもよいし、３つ以上の物質を複数の波長の光で弁別するようにしてもよい。本実施形態によれば、照射する光の波長をサンプルに基づいて適切に選択して複数の波長の光（例、サンプルごと（例、第１サンプル、第２サンプル）に波長を変更した複数の赤外光）を同時にサンプル（対象物）に照射することにより、当該対象物（組織ＢＴなどのサンプル）に含まれる水や油（脂質）の他、例えば、糖、タンパク質、ポリペプチド、アミノ酸、ヒアルロン酸などを弁別することができる可能性がある。例えば、組織ＢＴに癌が増殖している箇所があり、その箇所におけるアミノ酸の生成量が多くなった場合（例、癌による血管生成が活発になり、癌増殖箇所における白血球数が多くなる）、本実施形態における撮像装置１０は、アミノ酸を他の物質と弁別することにより、癌の増殖箇所（例、腫瘍の部分）を特定できる可能性がある。
【００６１】
＜水、重水、及び油の吸光度曲線と、照射すべき赤外光の波長の組み合わせ＞
図１０は、水、重水、及び油（例えば、植物油）に関する、波長（赤外光領域）別の吸光度（吸光度曲線、分光分布、分光スペクトル）を示す図である。図１０において、グラフ１００１は水の吸光度曲線、グラフ１００２は重水の吸光度曲線、及びグラフ１００３は油（脂質）の吸光度曲線を示す。
【００６２】
図１０に示されるように、例えば、波長が約７００ｎｍ付近から約１１００ｎｍ付近までの赤外光に対しては水、重水、及び油は共に吸光度が低いため、波長が約１１００ｎｍ以下の赤外光を各々（水、重水および油）に照射した場合には水、重水、及び油は明るく撮像される。例えば、図１０のＰ３及びＰ４点の波長の光（例えば、波長が９７０ｎｍ付近及び１０７０ｎｍ付近の赤外光）を水、重水、及び油に照射すると、水、重水、及び油（脂質）の全てが油は明るく撮像される。
【００６３】
また、例えば、波長が１１３０〜１１４０ｎｍ付近から水の吸光度と油（脂質）の吸光度とが上昇し始める。油（脂質）の吸光度は、波長が１２００ｎｍ付近で極大となり、波長が１３００ｎｍ付近に近くなるに従って小さくなる。水の吸光度は、波長が１２００ｎｍ付近から１３００ｎｍ付近に亘ってほぼ変化が無くなり、波長が１３００ｎｍを超えると急に上昇し始める。重水の吸光度は、波長が１２４０ｎｍ付近まで１０００ｎｍ付近のときと変わらず低いままであり、１２４０ｎｍ付近を超えると少し上昇し始める。波長が１３００ｎｍでは、油の吸光度は重水の吸光度よりも低くなっている。従って、例えば、図１０のＰ５点の波長の光（例えば、波長が１２００ｎｍ付近の赤外光）を水、重水、及び油に照射すると、重水が最も明るく撮像され、油（脂質）が最も暗く撮像され、水は油（脂質）よりは明るいが重水よりは暗く撮像される。
【００６４】
さらに、例えば、波長が約１４００ｎｍ付近から約１５５０ｎｍ付近までの赤外光に対しては、水と、重水及び油とで吸光度に比較的大きな差があるため、波長が約１４００ｎｍ以上約１５５０ｎｍ以下の赤外光を照射した場合、水は暗く撮像され、油及び重水は明るく撮像される（約１４００ｎｍから約１５００ｎｍ付近の赤外光に対しては、重水は油よりさらに明るく撮像される）。例えば、図１０のＰ６点の波長の光（例えば、波長が１４５０ｎｍ付近の赤外光）を水、重水、及び油に照射すると、水は最も暗く撮像され、重水、及び油（脂質）の全てが油は明るく撮像される。
波長が１５００ｎｍ付近では、吸光度は、水、油（脂質）、重水の順で高くなっているが、波長が１５３０ｎｍ付近で重水の吸光度と油（脂質）の吸光度とが逆転する。そして、油（脂質）の吸光度は波長が１６００ｎｍを超えると急に上昇し、１６５０ｎｍ付近で再度重水の吸光度を超え、さらに波長が１７００ｎｍ付近では水の吸光度をも超えることになる。その後、波長が１８００ｎｍ付近では、再度水の吸光度が油（脂質）の吸光度よりも高くなる。波長が１８５０ｎｍ付近以降では、吸光度は、水、重水、油（脂質）の順で高くなっている。例えば、図１０のＰ７点の波長の光（例えば、波長が約１６００ｎｍ付近の赤外光）を水、重水、及び油に照射すると、水が最も暗く撮像され、油が最も明るく撮像され、重水は水より明るいが油より暗く撮像される。また、例えば、波長が約１７００ｎｍ付近から約１８００ｎｍ付近の赤外光を水、重水、及び油に照射した場合、水及び油は暗く撮像され、重水は明るく撮像される。さらに、例えば、波長が約１９００ｎｍ付近から約２１００ｎｍ付近までの赤外光を水、重水、及び油に照射した場合には、水と重水は非常に暗く撮像され、油は多少暗いが水及び重水より明るく撮像される。
【００６５】
以上のように、上述と同様に、サンプルに照射する赤外光の波長の違いにより、水、重水及び油の撮像された画像の明暗が異なることが分かる。このため、照射すべき赤外光の波長を適切に選択することにより、水、重水、及び油（脂質）を弁別することが可能となる。
【００６６】
＜水、重水、及び油を弁別する波長の組み合わせ（例）＞
図１１Ａ乃至Ｃ、及び図１２Ａ乃至Ｃは、水、重水、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。各図の３つの容器において、左の容器（この場合、キュベット）は水を収容し、真中の容器（この場合、キュベット）は油（植物油）を収容し、右の容器（例、キュベット）は重水を収容している。また、各容器は赤外吸収体としてのキャップで密閉されている。
【００６７】
（i）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１６００ｎｍ）
図１１Ａは、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１１Ａは、図１１Ａの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１６００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００６８】
図１１Ａにおいて、例えば、１６００ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、油の部分が一番明るく撮像されて、重水の部分が水の部分より明るいが油の部分よりも少し暗く撮像されるため、水、油（脂質）、及び重水を弁別することができる。しかし、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外光（近赤外光を含む概念）を吸収する物質（例えば、赤外吸収体：赤外光を照射したときに赤外光を吸収して暗く撮像される物質）が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、１０７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、油の部分、及び重水の部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は１０７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１６００ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光と１０７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に油の部分が一番明るく撮像され、重水の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、油の部分が一番明るく、重水の部分が水の部分より明るいが油の部分より少し暗く撮像される。
【００６９】
以上のように、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光をサンプルに同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を簡易で効果的に弁別することができる。例えば、オペレータは、該検出結果に基づいて、組織ＢＴにおいて、他の物質より水分を多く含む部位、他の物質より脂質を多く含む部位、及び他の物質より重水成分を多く含む部位を見分けることができるようになる。
（ii）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１６００ｎｍ）
図１１Ｂは、９７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ｂの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１６００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００７０】
図１１Ｂに示す通り、図１１Ｂからも、図１１Ａと同様の結果が得られた。例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光と９７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に油の部分が一番明るく撮像され、重水の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、図１１Ｂの場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、油の部分が一番明るく、重水の部分が水の部分より明るいが油の部分より少し暗く撮像される。
【００７１】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を簡易で効果的に弁別することができる。
【００７２】
（iii）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１４５０ｎｍ）
図１１Ｃは、９７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｃの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１４５０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００７３】
図１１Ｃにおいて、例えば、１４５０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、重水の部分が一番明るく撮像されて、油の部分が水の部分より明るいが重水の部分よりも少し暗く撮像されるため、水、油（脂質）、及び重水を弁別することができる。しかし、上記と同様に、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外吸収体が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、９７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、油の部分、及び重水の部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は９７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１４５０ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１４５０ｎｍの赤外光と９７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に重水の部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、重水の部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいが重水の部分より少し暗く撮像される。このように、例えば、水、重水、及び油の全てが明るく撮像される９７０ｎｍの赤外光を１４５０ｎｍの赤外光と共にサンプルに照射することにより、赤外吸収体の部分を暗く保ちつつ、各物質の階調値を持ち上げることが可能となる。
【００７４】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
また、図１２（図１２Ａ、Ｂ及びＣ）は、図１１に示した画像を分かりやすくするために、図１１の画像をもとに模式的に描画した図である。図１２は図１１の画像と同等であるため、図１２の説明は省略する。
【００７５】
（iv）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１４５０ｎｍ）
次に、図１３Ａは、１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１３Ａは、図１３Ａの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１４５０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００７６】
図１３Ａに示す通り、図１２Ａからも、図１１Ｃと同様の結果が得られた。例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に重水の部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、この場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、重水の部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいが重水の部分より少し暗く撮像される。
【００７７】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【００７８】
（v）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１２００ｎｍ）
図１３Ｂは、１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ｂの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１２００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００７９】
図１３Ｂにおいて、例えば、１２００ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、重水の部分が一番明るく撮像されて、油の部分が水の部分より明るいが重水の部分よりも少し暗く撮像されるため、水、油（脂質）、及び重水を弁別することができる。しかし、上記と同様に、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外吸収体が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、１０７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、油の部分、及び重水の部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は１０７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１２００ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１２００ｎｍの赤外光と１０７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に重水の部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、重水の部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいが重水の部分より少し暗く撮像される。このように、例えば、１０７０ｎｍの赤外光を１２００ｎｍの赤外光と共にサンプルに照射することにより、赤外吸収体の部分を暗く保ちつつ、各物質の階調値を持ち上げることが可能となる。
【００８０】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【００８１】
（vi）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１２００ｎｍ）
図１３Ｃは、９７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ｃの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１２００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００８２】
図１３Ｃに示す通り、図１３Ｃからも、図１３Ｂと同様の結果が得られた。例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に重水の部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、重水の部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、重水、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、この場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、重水の部分が一番明るく、油の部分が水の部分より少し明るいが重水の部分より暗く撮像される。
【００８３】
よって、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、重水、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【００８４】
また、図１４（図１４Ａ、Ｂ及びＣ）は、図１３に示した画像を分かりやすくするために、図１３の画像をもとに模式的に描画した図である。図１４は図１３の画像と同等であるため、図１４の説明は省略する。
【００８５】
上記の各実施形態において説明した通り、複数波長の赤外光をサンプルに対して同時に照射して得られる検出結果（例えば、撮像画像）を基にサンプルの画像を生成することにより、サンプル内における複数の物質を弁別してサンプルの画像を表示することが可能となる。選択可能な赤外光の波長は、例えば、７５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、同時照射に用いられる赤外光の波長はそれぞれ異なる波長である。例えば、２波長の赤外光を同時照射する場合、第１波長として７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の赤外光が選択され、第２波長として１４００ｎｍ以上１６５０ｎｍ以下の赤外光が選択される。また、例えば、サンプルによっては含まれる物質が異なることがあるため、本実施形態の撮像装置１０はサンプルの種類によって照射する赤外光の波長の組み合わせを変えることが可能である。このように、サンプルに照射する赤外光の複数の波長の組み合わせを選択することにより、本実施形態の撮像装置１０は、適切にサンプル内の物質を弁別する画像を生成し、提供することができるようになる。
【００８６】
＜水、アルブミン、及び油を弁別する波長の組み合わせ（例）＞
図２４Ａ乃至Ｃ、及び図２５Ａ乃至Ｃは、水、タンパク質として牛血清アルブミン（以下、アルブミンと称する）、及び油を弁別することが可能な波長の組み合わせ例を示す図である。各図の３つの容器において、左の容器（この場合、キュベット）は水を収容し、真中の容器（この場合、キュベット）はアルブミンを収容し、右の容器（例、キュベット）は油を収容している。また、各容器は赤外吸収体としてのキャップで密閉されている。なお、図２４に示されるキュベットは、図１１や図１３に示されるキュベットよりもサンプルの収容可能量が少なく構成されている。サンプルの収容可能量を少なくするために、例えば、図２４のキュベットは、図１１や図１３のキュベットと比べて、例えば奥行は同じサイズで構成されているが、内部幅が小さいサイズで構成されている。このため、図２４では、階調値を持って撮像される部分（明るく撮像される部分や暗く撮像される部分、階調値が生じる部分）が細く映っている。
【００８７】
（i）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１６００ｎｍ）
図２４Ａは、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２４Ａは、図２４Ａの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１６００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００８８】
図２４Ａにおいて、例えば、１６００ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、油の部分が一番明るく撮像されて、アルブミンの部分が水の部分より明るいが油の部分よりも少し暗く撮像されるため、水、アルブミン、及び油（脂質）を弁別することができる。しかし、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外光（近赤外光を含む概念）を吸収する物質（例えば、赤外吸収体：赤外光を照射したときに赤外光を吸収して暗く撮像される物質）が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、１０７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、アルブミンの部分、及び油の部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は１０７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１６００ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光と１０７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に油の部分が一番明るく撮像され、アルブミンの部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、アルブミン、油、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、油の部分が一番明るく、アルブミンの部分が水の部分より明るいが油の部分より少し暗く撮像される。
【００８９】
以上のように、１０７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光をサンプルに同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を簡易で効果的に弁別することができる。例えば、オペレータは、該検出結果に基づいて、組織ＢＴにおいて、他の物質より水分を多く含む部位、他の物質より脂質を多く含む部位、及び他の物質より重水成分を多く含む部位を見分けることができるようになる。
【００９０】
（ii）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１６００ｎｍ）
図２４Ｂは、９７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２４Ｂは、図２４Ｂの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１６００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１６００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００９１】
図２４Ｂに示す通り、図２４Ｂからも、図２４Ａと同様の結果が得られた。例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光と９７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的に油の部分が一番明るく撮像され、アルブミンの部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、アルブミン、油、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、図２４Ｂの場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、油の部分が一番明るく、アルブミンの部分が水の部分より明るいが油の部分より少し暗く撮像される。
【００９２】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を簡易で効果的に弁別することができる。
【００９３】
（iii）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１４５０ｎｍ）
図２４Ｃは、９７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２４Ｃは、図２４Ｃの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１４５０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００９４】
図２４Ｃにおいて、例えば、１４５０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、アルブミンの部分が一番明るく撮像されて、油の部分が水の部分より明るいがアルブミンの部分よりも少し暗く撮像されるため、水、アルブミン、及び油（脂質）を弁別することができる。しかし、上記と同様に、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外吸収体が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、９７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、アルブミンの部分、及び油の部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は９７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１４５０ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１４５０ｎｍの赤外光と９７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的にアルブミンの部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、アルブミン、油、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、アルブミンの部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいがアルブミンの部分より少し暗く撮像される。このように、例えば、水、アルブミン、及び油の全てが明るく撮像される９７０ｎｍの赤外光を１４５０ｎｍの赤外光と共にサンプルに照射することにより、赤外吸収体の部分を暗く保ちつつ、各物質の階調値を持ち上げることが可能となる。
【００９５】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
また、図２５（図２５Ａ、Ｂ及びＣ）は、図２４に示した画像を分かりやすくするために、図２４の画像をもとに模式的に描画した図である。図２５は図２４の画像と同等であるため、図２５の説明は省略する。
【００９６】
（iv）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１４５０ｎｍ）
次に、図２６Ａは、１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２４Ａは、図２４Ａの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１４５０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【００９７】
図２６Ａに示す通り、図２６Ａからも、図２４Ｃと同様の結果が得られた。例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光と１４５０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的にアルブミンの部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、アルブミン、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、この場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、アルブミンの部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいがアルブミンの部分より少し暗く撮像される。
【００９８】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【００９９】
（v）２波長赤外光同時照射（１０７０ｎｍ＋１２００ｎｍ）
図２６Ｂは、１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２６Ｂは、図２６Ｂの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に１０７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１２００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【０１００】
図２６Ｂにおいて、例えば、１２００ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分が一番暗く撮像され、アルブミンの部分が一番明るく撮像されて、油の部分が水の部分より明るいがアルブミンの部分よりも少し暗く撮像されるため、水、油（脂質）、及びアルブミンを弁別することができる。しかし、上記と同様に、組織ＢＴの検査領域内（検出領域内、撮像領域内）に赤外吸収体が存在すると、赤外吸収体の部分も水の部分と同様に暗く撮像されるため、水と赤外吸収体とを弁別することが困難となる。一方、１０７０ｎｍの赤外光を照射して撮像した場合、水の部分、油の部分、及びアルブミンの部分は共に明るく撮像されるが、赤外吸収体の部分は１０７０ｎｍの赤外光をも吸収するため、１２００ｎｍの赤外光を照射した場合と同様に暗く撮像される。そして、例えば、波長が１２００ｎｍの赤外光と１０７０ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的にアルブミンの部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、アルブミン、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。この場合、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、アルブミンの部分が一番明るく、油の部分が水の部分より明るいがアルブミンの部分より少し暗く撮像される。このように、例えば、１０７０ｎｍの赤外光を１２００ｎｍの赤外光と共にサンプルに照射することにより、赤外吸収体の部分を暗く保ちつつ、各物質の階調値を持ち上げることが可能となる。
【０１０１】
従って、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【０１０２】
（vi）２波長赤外光同時照射（９７０ｎｍ＋１２００ｎｍ）
図２６Ｃは、９７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に対して同時に照射して得られた撮像画像（検出結果）を示す図である。図２６Ｃは、図２６Ｃの４画像において左から順番に、各容器に可視光を照射して得られた画像（可視画像）、各容器に９７０ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、各容器に１２００ｎｍの赤外光を照射して得られた画像（単波長の赤外画像）、及び９７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを照射して得られた画像（複数波長の赤外画像）を示す画像である。
【０１０３】
図２６Ｃに示す通り、図２６Ｃからも、図２６Ｂと同様の結果が得られた。例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光と１２００ｎｍの赤外光とを各容器に同時に照射して撮像した場合、相対的にアルブミンの部分が一番明るく撮像され、油の部分が二番目に明るく撮像され、赤外吸収体の部分が一番暗く撮像され、水の部分がそれら（例、油の部分と赤外吸収体、アルブミンの部分と赤外吸収体）の間（例、中間）の明るさで撮像されるため、水、油、アルブミン、及び赤外吸収体を容易で明確に弁別することが可能であると分かる。したがって、この場合も、赤外吸収体の部分が一番暗く、水の部分が次に暗く、アルブミンの部分が一番明るく、油の部分が水の部分より少し明るいがアルブミンの部分より暗く撮像される。
【０１０４】
よって、この波長の組み合わせの赤外光をサンプル（例、組織ＢＴ）に同時照射して得られる検出結果（例、撮像画像）により、水、タンパク質（例、アルブミン）、油、及び赤外吸収体を効果的に弁別することができるようになる。
【０１０５】
また、図２７（図２７Ａ、Ｂ及びＣ）は、図２６に示した画像を分かりやすくするために、図２６の画像をもとに模式的に描画した図である。図２７は図２６の画像と同等であるため、図２７の説明は省略する。
【０１０６】
上記の各実施形態において説明した通り、複数波長の赤外光をサンプルに対して同時に照射して得られる検出結果（例えば、撮像画像）を基にサンプルの画像を生成することにより、サンプル内における複数の物質を弁別してサンプルの画像を表示することが可能となる。選択可能な赤外光の波長は、例えば、７５０ｎｍから３０００ｎｍであり、同時照射に用いられる赤外光の波長はそれぞれ異なる波長である。例えば、２波長の赤外光を同時照射する場合、第１波長として７５０ｎｍから１１００ｎｍの赤外光が選択され、第２波長として１４００ｎｍから１６５０ｎｍの赤外光が選択される。また、例えば、サンプルによっては含まれる物質が異なることがあるため、本実施形態の撮像装置１０はサンプルの種類によって照射する赤外光の波長の組み合わせを変えることが可能である。このように、サンプルに照射する赤外光の複数の波長の組み合わせを選択することにより、本実施形態の撮像装置１０は、適切にサンプル内の物質を弁別する画像を生成し、提供することができるようになる。なお、上記の通り、本実施形態における撮像装置１０は、組織ＢＴ（サンプル）に基づき、第１の赤外光（第１波長の赤外光）と該第１の赤外光に対して強度が調整された第２の赤外光（第２波長の赤外光）とをほぼ同時に受光する複数の画素（例、同じ画素（１画素）において該第１の赤外光と該第２の赤外光とを同時に受光する画素が複数配置された画素ユニット）を有する画像センサ（検出部）と、該第１の赤外光の強度又は該第２の赤外光の強度を調整可能であり、上記画像センサの検出結果をもとに組織ＢＴの画像を生成する制御部と、を備えるように構成される。また、水、脂質、タンパク質や他の物質を光学的（例、撮像、受光）に弁別できることを利用して、上記の各実施形態における撮像システム１及び撮像装置１０は、創薬プロセスのモニタリングにおけるモニタ（カメラ）に利用することが可能である。例えば、本実施形態における撮像装置１０は、生体のタンパク質加工技術（例、タンパク質のスカフォールド形成）としてタンパク膜（例、アルブミン膜）の形成におけるモニタリング用カメラに適用でき、赤外光を用いてタンパク質膜の形成状態をリアルタイムに可視化する（例、タイムラプス撮影）ことができる。
【０１０７】
＜撮像システムの動作＞
撮像システム１及び撮像装置１０の動作の一例について説明する。本実施形態に係る撮像システム１では、例えば、生物の組織ＢＴを標本支持部２に支持させることと、赤外光の照射により組織ＢＴを撮像部によって撮像することと、撮像部の校正に用いられる校正基準部５と、標本支持部２とのうち少なくとも一方を移動させ、校正基準部５が撮像部の検出範囲内（例、視野内）に配置される配置状態と校正基準部５が撮像部の検出範囲外（例、視野外）に配置される退避状態とを切り替えることと、を含む動作が実行される。
【０１０８】
図１５は、実施形態に係る撮像システム１及び撮像装置１０の動作例を説明するためのフローチャートである。なお、制御部７は、制御装置１０１からの指示コマンドや情報によって各ステップの処理を実行するため、動作主体を制御装置１０１と読み替えてもよい。
【０１０９】
（i）ステップ１０１
撮像システム１は、例えば、可視光又は赤外光を用いた組織ＢＴの撮像に先立ち、第１撮像部２１の校正（例、画素ごとに画素値の基準を校正）を行う。ステップ１０１において、制御部７は、切替部６を制御して標本支持部２を移動させて、校正基準部５を第１撮像部２１の検出範囲Ａ１に配置させる。
【０１１０】
（ii）ステップ１０２
制御部７は、収容部８の扉部材４４を閉位置に配置させた状態で、赤外光源部１１から照射すべき複数種類（例えば、２種類）の波長の赤外光を校正基準部５に同時に照射させ、第１撮像部２１に校正基準部５を撮像させる。これにより校正基準部５の標準白色画像（ホワイト画像）が取得される。
【０１１１】
ステップ１０２で得られる撮像画像（例、標準白色画像）を用いることによって、所定の光強度に対する第１撮像部２１の各画素の出力（例、画素値）が得られる。例えば、校正基準部５は、反射率の空間分布（面内分布）のばらつき（分散）が所定値以下となるように、形成されている。例えば、検出部（撮像ユニット４）の検出結果（撮像画像）において、検出値（例、出力される画素値）の分布は、受光素子（撮像素子２４の画素）の特性（例、感度、Ｓ／Ｎ比、光強度に対する出力の関係）の分布に相当する。例えば、撮像画像において相対的に暗い部分に対応する撮像素子２４の画素は、他の画素に比べて感度が低い場合がある。このような画素は、例えば、ゲインを増すこと、正のオフセットを付加することなどにより、所定の光強度に対する出力を他の画素と同等に揃えるごとができる。また、例えば、校正基準部５は、所定の波長帯における反射率の分布（波長に対する反射率の分布）が所定の分布となるように、形成されている。例えば、検出部（撮像ユニット４）の検出結果（撮像画像）において、検出値（例、出力される画素値）の分布と、校正基準部５の波長に対する反射率の分布とを比較することにより、波長に対する受光素子（撮像素子２４の画素）の特性（例、感度）が得られる。例えば、撮像画像（例、標準白色画像）をもとに得られる受光素子の特性の波長依存性に基づいて、所定の波長に対する受光素子の特性を補正（校正）することができる。
【０１１２】
（iii）ステップ１０３
制御部７は、収容部８の扉部材４４を閉位置に配置させ、かつ赤外光源部１１からの赤外光（複数種類の波長の赤外光）の照射を停止させた状態で、第１撮像部２１に校正基準部５を撮像させる。これにより、第１撮像部２１は、校正基準部５の標準黒色画像（暗画像）を取得する。ステップ１０３で得られる撮像画像（暗画像）を用いることによって、光強度がほぼ０である場合の第１撮像部２１の各画素の出力（例、画素値）が得られる。例えば、この撮像画像において相対的に明るい部分に対応する撮像素子２４の画素は、他の画素と比較して感度が高い、あるいはノイズが多いなどの場合がある。このような画素は、例えば、ゲインを減らすこと、負のオフセットを付加することなどにより、所定の光強度（例、光強度がほぼ０）に対する出力を他の画素と同等に揃えることができる。
【０１１３】
（iv）ステップ１０４
制御部７は、ステップ１０２の撮像画像（例、標準白色画像）およびステップ１０３の撮像画像（例、標準黒色画像）を用いて、第１撮像部２１（例、第１撮像部２１から出力される画素値）を校正する（校正処理：例えば、サンプルの画像生成処理に対する前処理となるものである）。なお、撮像システム１（撮像装置１０）は、赤外光源部１１の代わりに可視光源部１３を用い、第１撮像部２１の代わりに第２撮像部２２を用いて上述のステップ１０１〜ステップ１０４の処理を行うことにより、第２撮像部２２を校正することもできる。
【０１１４】
（v）ステップ１０５
次に、撮像システム１（撮像装置１０）は、校正された第１撮像部２１を用いて、ステップ１０５以降の処理によってサンプル（組織ＢＴ）を撮像する。ステップ１０５において、制御部７は、切替部６を制御し、第１撮像部２１の検出範囲Ａ１に標本支持部２を配置させる。
【０１１５】
（vi）ステップ１０６
制御部７は、標本支持部２に生物の組織ＢＴが配置されることを検知する。例えば、制御部７は、標本支持部２にセンサを設けて自動的に組織ＢＴが配置されたことを検知してもよいし、標本支持部２に組織ＢＴを載置した後にユーザ（オペレータ）が例えば撮像開始ボタンを押下されたことを検出信号として検知するようにしてもよい。
【０１１６】
（vii）ステップ１０７
制御部７は、例えば、後述のような構成を有するＧＵＩ（Graphical User Interface）を介してユーザが入力した、照射すべき赤外光の波長の情報（波長情報）と各波長の光強度の情報（光強度情報）を撮像システム１又は撮像装置１０のメモリ（図示せず）から読み込む。
【０１１７】
（viii）ステップ１０８
制御部７は、例えば、収容部８の扉部材４４を閉位置に配置させた状態で、赤外光源部１１から２種類の波長の赤外光を標本支持部２上の組織ＢＴに同時に照射させ、第１撮像部２１に組織ＢＴを介した赤外光を検出させて組織ＢＴを撮像させる。制御部７は、第１撮像部２１による検出結果（撮像結果）に基づいて、組織ＢＴの画像（階調画像）を生成する。
【０１１８】
なお、例えば、ユーザ（オペレータ）が複数波長の赤外光（互いに波長の異なる赤外光）を同時照射すべき領域を指定し、その領域の画像を撮像するようにしてもよい。例えば、制御部７が、可視光源部１３からの可視光、赤外光源部１１からの第１波長の赤外光、或いは赤外光源部１１からの第２波長の赤外光を組織ＢＴに照射させ、組織ＢＴに単一の光を照射して第１撮像部２１又は第２撮像部２２によって撮像された画像（単一光照射画像）を取得する。オペレータは、表示装置１０３や他の表示デバイスなどに表示された単一光照射画像を見て、入力装置１０２を用いて複数波長の赤外光を同時照射する組織ＢＴ内の領域を指定する。そして、制御部７は、オペレータの入力による領域指定を受け付け、赤外光源部１１を制御し、単一光照射画像において指定された領域に対して、複数波長の赤外光（例、第１波長の赤外光と該第１波長とは異なる波長の第２波長の赤外光）を同時に照射して得られる撮像結果に基づいて組織ＢＴの階調画像を生成する。
【０１１９】
（ix）ステップ１０９
制御部７は、ステップ１０８で得られた撮像画像（例、上記の階調画像）のデータを外部（例、表示装置１０３、プリンター）に出力する。外部に出力する際には、例えば、表示装置の画面上に表示するようにしてもよい。
なお、制御部７は、ステップ１０１〜ステップ１０４の校正処理を、１回の撮像動作ごとに実行してもよいし、所定回数の撮像動作ごとに実行してもよい。また、上記の校正処理は、撮像（検出）の条件（例、撮像素子２４のシャッタ速度、検出範囲Ａ１のサイズ、赤外光の波長、赤外光の強度、輝度又は光量の少なくとも一部）が変更された際に、実行されてもよい。例えば、上記の校正処理は、撮像装置１０の電源が投入されるごと（１回起動されるごと）に行われてもよいし、撮像装置１０が所定の回数起動されるたびに行われてもよい。また、例えば、上記の校正処理は、所定期間が経過するごとに実行されてもよいし、ユーザの指令に基づいて上記の校正処理を実行されてもよい。また、制御部７は、例えば、前回の校正処理からの撮像回数、経過時間、撮像の条件などに基づいて、校正処理の実行が推奨されるタイミングを他の装置（例、表示装置１０３）又はユーザに報知してもよい。
【０１２０】
＜波長及び光量を設定するためのＧＵＩ＞
図１６は、サンプルに照射される赤外光の波長の値及び光量を設定・調整する際に用いられるＧＵＩ（Graphical User Interface）１６００の構成例を示す図である。ここでは、２種類の波長を設定するためのＧＵＩ構成例が示されているが、波長が３種類以上であっても同様の構成とすることができる。
例えば、オペレータが入力装置１０２を用いて赤外光同時照射を指示すると、制御装置１０１は、ＧＵＩ１４００を表示装置１０３の表示画面上に表示する。そして、表示装置１０３に表示されたＧＵＩ１６００は、入力装置１０２などの入力デバイスによって画面の操作（例、フォーカスの移動、画面の表示切替、データの入力など）が可能である。
【０１２１】
２波長の設定ＧＵＩ１６００は、例えば、第１波長の赤外光の光強度を設定する際に用いられる波長１の光強度設定欄１６０１と、第２波長の赤外光の光強度を設定する際に用いられる波長２の光強度設定欄１４０２と、第１波長の波長値を決定する際に用いられる波長１の選択欄１６０３と、第２波長の波長値を決定する際に用いられる波長２の選択欄１６０４と、設定内容をメモリ（図示しない）に保存する際に用いられる保存ボタン１６０５と、ＧＵＩ１６００の表示を閉じる際に用いられるクローズボタン１６０６と、を構成項目として備えている。
【０１２２】
波長１の光強度設定欄１６０１には、例えば、第１波長の赤外光を出力する光源の最大出力に対する割合（当該割合を本明細書では光強度ともいう）が数値として入力される。波長２の光強度設定欄１６０１には、例えば、第２波長の光を出力する光源の最大出力に対する割合（％）が数値として入力される。一例として、第２波長の光の光量を最大出力（最大光強度）の７０％で固定し、第１波長の光の光強度を可変にすることもできる。ここでは、一例として固定の光強度の値を７０％としている。ただし、光源の最大出力は光源によって変化するため、固定の光強度は例えば２０％、６５％、８０％等、任意の値に設定することができる。
【０１２３】
波長１の選択欄１６０３及び波長２の選択欄１６０４においては、それぞれ６種類の波長の中から１つ選択できるようになっているが、選択する波長は６種類に限られない。また、波長１と波長２に対してそれぞれ同一種類の波長が用意されているが、波長１と波長２とにおいて異なる波長が含まれていてもよいし、選択できる波長が両者間で完全に異なっていてもよい。例えば、波長１で１０７０ｎｍが選択された場合、波長２では１０７０ｎｍが選択できないようにＧＵＩ１６００を構成してもよい。図１６のＧＵＩ例は、用意された波長群から波長１及び波長２を選択するように構成されているが、ユーザが波長１の値及び波長２の値を入力装置１０２によって直接入力できるように構成してもよい。
【０１２４】
例えば、波長１及び波長２の選択と、各波長の光強度の設定が完了し、２波長赤外光同時照射が指示される（例えば、オペレータが、各波長を選択し、光強度値の入力をして、保存ボタン１６０５を押下し、２波長同時照射の開始を指示する）と、制御装置１０２は、図示しないメモリから保存された、各波長の赤外光の光強度の設定値を読み込み、撮像装置１０の制御部７に読み込んだ各波長の赤外光の光強度の値を伝達する。制御部７は、制御装置１０１から各波長の赤外光の光強度の値を受信し、例えば、赤外光源部１１の複数の光源１６のうち選択された波長に対応する赤外光源に印加する電圧値をそれぞれ変化させる。そして、各波長に対応する赤外光源は、設定された電圧値で赤外光を出力する。これにより、設定された光強度の赤外光がサンプル（組織ＢＴ）に照射されることになる。
なお、ＧＵＩ１６００では、例えば、光強度（単位：カンデラ）を設定・変更する形態が示されているが、光量は光強度を変更すると変化するため、光量の値（単位：ルーメンスやルクス）を設定・変更する形態であってもよい。ここでは、光強度は単位面積当たりの光の入射光束を意味し、光量は一定時間内の光束の総量を意味するものとする。
また、本実施形態では、図１６のように、ユーザ（オペレータ）が上記ＧＵＩを用いて光量の情報（光量の値、或いは光量の割合など）を入力するようにしているが、撮像システム１が通信デバイス（図示せず）を備えて外部装置から送信された光量の情報を受信したり、ＵＳＢなどの半導体メモリに格納された光量の情報を読み込んだりすることにより、各波長の赤外光の光量を設定するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態では、各波長の赤外光の強度を調整して複数波長の赤外光をサンプルに同時照射する。これにより、複数の物質のそれぞれをより区別しやすいサンプルの画像を生成することが可能となる。
【０１２５】
＜適用例＞
本実施形態における２波長撮影の適用例について説明する。図１７は、サンプルとして豚の腸間膜の撮像画像を示している。図１７Ａは、可視光を豚の腸間膜に照射して得られた画像を示している。図１７Ｂは、波長が１０７０ｎｍ（例、第１波長）の赤外光を豚の腸間膜に照射して得られた画像を示している。図１７Ｃは、波長が１６００ｎｍ（例、第２波長）の赤外光を豚の腸間膜に照射して得られた画像を示している。図１７Ｄは、波長が１０７０ｎｍ（例、第１波長）及び１６００ｎｍ（例、第２波長）の２つの赤外光を豚の腸間膜に同時に照射して得られた画像を示している。
【０１２６】
図１７Ｂに示されるように、第１波長として１０７０ｎｍの光のみを豚の腸間膜に照射した場合、水分が多いリンパ節及び脂質が多い部分の両方が明るく撮像されるが、得られた画像が明る過ぎるため、該画像は必ずしも見やすいというわけではない。得られた画像が全体として明るすぎるため、リンパ節と脂質とを明確に弁別することが却って困難になる場合がある。一方、図１７Ｃに示されるように、第２波長として１６００ｎｍの光のみを豚の腸間膜に照射した場合、水分が多いリンパ節は暗く、脂質が多い部分は比較的明るく撮像される。このとき得られる画像は全体的に暗いため、この場合も該画像は必ずしも見やすいというわけではない。得られた画像は画像全体における階調値が低いため、該画像は、リンパ節と脂質との弁別は可能であるが、見やすい状態になっていない場合がある。そこで、図１７Ｄに示されるように、撮像装置１０又は撮像システム１は、本実施形態で示される技術を用いて、第１波長（この場合、１０７０ｎｍ）の光と第２波長（この場合、１６００ｎｍ）の光とを豚の腸間膜に同時に照射した場合、水分が多いリンパ節の階調値と脂質が多い部分の階調値とがそれぞれが持ち上げられる（階調値が上げられる）。その結果として、撮像装置１０又は撮像システム１は、リンパ節とその周囲に存在する脂質が多い部分とのコントラストが明瞭になり（コントラスト比が高くなり）、リンパ節も脂質部分も見やすい鮮明な画像を得ることができる。
また、図１８（図１８Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）は、図１７に示した画像を分かりやすくするために、図１７の画像をもとに模式的に描画した図である。図１８は図１７の画像と同等であるため、図１８の説明は省略する。
【０１２７】
＜第１の実施形態における変形例＞
（１）変形例１
変形例１は、サンプルに照射される複数の赤外光のそれぞれの光量を自動的に設定する処理に関する。上述の実施形態では、ユーザ（オペレータ）が照射される赤外光の光量を入力しているが、変形例１では、撮像システム１は、取得した画像から赤外光の光量を自動で選択して決定するように構成される。
【０１２８】
図１９は、変形例１の撮像システム１における光量調整処理を説明するためのフローチャートである。一例として、本実施形態における図１９の光強度調整処理は、上述した図１５のステップ１０７の中で実行される処理である。
【０１２９】
例えば、複数種類の波長の赤外光（例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光と波長が１６００ｎｍの赤外光の２種類）を組織ＢＴに同時照射する場合、１つの波長の赤外光（例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光）を基準としてその赤外光の光量を予め固定し、他の波長の赤外光（例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光）の光量を、例えばステップバイステップで自動的に変更する、光量調整処理が制御部７又は制御装置１０１によって実行される。なお、光量を固定する波長の赤外光は、例えば、ユーザがそれを指定するようにしてもよいし、複数の物質間（例えば、水と油（脂質）、水と重水、油と重水）で画像の明暗差が最大となる画像を提供する波長の赤外光を制御部７又は制御装置１０１によって自動的に選択するようにしてもよい。以下、図１６のフローチャートに沿って光量自動調整処理について説明する。
【０１３０】
（i）ステップ２０１
制御部７は、上記光強度固定の波長（例、第１波長）の赤外光（光１：例えば、波長が１６００ｎｍの赤外光）と、光強度可変の波長（例、第２波長）の赤外光（例えば、第２波長の光の強度の初期値は予め設定されている）を組織ＢＴに照射し、組織ＢＴにおいて一番明るく撮像された部分（或いは、その部分に画素値が近い部分）の画素値（階調値）と、一番暗く撮像された部分（或いは、その部分に画素値が近い部分）の画素値（階調値）と、を取得する。画素値（階調値）を引き上げる例について述べると、図２０に示されるように、初期設定（図２０Ａの場合）の時点で取得されるそれぞれの画素値（階調値）は、一番暗い部分（例えば、水分を多く含む部分）が１１５００程度であり、一番明るい部分（例えば、脂質を多く含む部分）が３１５００程度である。この場合、明らかに第２波長（例えば１０７０ｎｍ）の赤外光の強度が弱いことが分かる。一方、画素値（階調値）を引き下げる例について述べると、図２１に示されるように、初期設定（図２１Ａの場合）の時点で取得されるそれぞれの画素値（階調値）は、一番暗い部分（例えば、水分を多く含む部分）が２７５００程度であり、一番明るい部分（例えば、脂質を多く含む部分）が４７５００程度である。この場合、明らかに第２波長（例えば１０７０ｎｍ）の赤外光の強度が強すぎることが分かる。
【０１３１】
（ii）ステップ２０２
制御部７は、ステップ２０１で取得した一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内にあるか判断する。一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）を一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）の中間程度になるまで画素値（階調値）を上げることが望ましいため、Ｐの設定値としては、例えば、５０とすることができる。αは許容範囲の数値として任意に設定することができる値である。一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内にある場合（ステップ２０２でＹｅｓの場合）、処理はステップ２０３に移行する。一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内にない場合（ステップ２０２でＮｏの場合）、処理はステップ２０４に移行する。
【０１３２】
（iii）ステップ２０３
一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内に収まれば、組織ＢＴ内の各物質を良好に弁別することができるようになるため、制御部７は、各波長の赤外光の光強度の情報をメモリ（図示しない）に格納する。以上のように決定された強度の情報は、選択された各赤外光の波長の情報と共に、図１５におけるステップ１０８の処理で用いられる。
【０１３３】
（iv）ステップ２０４
制御部７は、上記光強度可変に設定された波長（例、第２波長）の赤外光（光２：例えば、波長が１０７０ｎｍの赤外光）の光強度を所定量（例えば、出力できる最大光強度のｋ％）分調整する。光強度可変に設定された波長の赤外光の光強度の初期値は適宜設定可能であるが、初期値を０としても構わない。
【０１３４】
例えば、一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％に満たない場合（図２０Ａ参照）、制御部７は、第２波長（例えば１０７０ｎｍ）の赤外光の光強度を例えばｋ％増加させる。この場合、図２０Ａから図２０Ｂへの変化によって示されるように、一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）及び一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）が共に全体として持ち上げられる（引き上げられる）。この画素値（階調値）の持ち上げ（引き上げ）処理が少なくとも一回実行されて、一番暗く撮像された部分の画素値が一番明るく撮像された部分の画素値のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内に収められる。
【０１３５】
一方、例えば、一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％よりも大きい場合（図２１Ａ参照）、制御部７は、第２波長（例えば１０７０ｎｍ）の赤外光の光強度を例えばｋ％減少させる。この場合、図２１Ａから図２１Ｂへの変化によって示されるように、一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）及び一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）が共に全体として引き下げられる。この画素値（階調値）の引き下げ処理が少なくとも一回実行されて、一番暗く撮像された部分の画素値が一番明るく撮像された部分の画素値のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内に収められる。
【０１３６】
一番暗く撮像された部分の画素値（階調値）が一番明るく撮像された部分の画素値（階調値）のＰ％〜（Ｐ＋α）％の範囲内に収まるようになれば、ステップ２０３の処理で説明したように、制御部７は、各波長の赤外光の光強度の情報をメモリ（図示しない）に格納する（ステップ２０４→ステップ２０２→ステップ２０３）。以上のように決定された強度の情報は、選択された各赤外光の波長の情報と共に、図１５におけるステップ１０８の処理で用いられる。
なお、図１９の説明では光強度を調整することにより画素値（階調値）を持ち上げ（引き上げ）たり、引き下げたりしているが、光強度ではなく光量を調整するようにしてもよい。
【０１３７】
（２）変形例２
同時照射される複数の赤外光の波長の種類や光強度の値は、サンプル（例、照射対象の組織）の性質（例、部位の種類）によって異なる場合がある。このため、例えば、部位の種類ごとに、用いる波長の値と各波長の光の強度との組み合わせ（この組み合わせを「光強度情報）と言うこともできる）を記憶するデータベースのテーブル（メモリなどの記憶デバイスに情報として記憶しておく）を予め撮像システム１に備えておき、撮像システム１がユーザからの撮像対象の部位の指定（入力）を受け付け、指定された撮像部位に対応する、複数の赤外光の波長の値及び光強度の値の組み合わせ（光強度情報）を読み込んで用いるようにしてもよい。
【０１３８】
上述のような撮像システム１は、例えば、表示装置および画像処理装置（制御装置）を備えるシステムである。この画像処理装置（制御装置）は、例えば、撮像システム１が撮像した組織ＢＴの撮像画像に対して画像処理を行って、画像を生成する。また、撮像システム１は、撮像した組織ＢＴの撮像画像と、画像処理装置が生成した画像との少なくとも一方を表示装置に表示させる。また、例えば、本実施形態における撮像システム１は、赤外光を用いた病理診断支援用医療機器（例、赤外光を利用した病理用撮像装置など）に利用可能である。
【０１３９】
（３）変形例３
本実施形態では、例えば、撮像装置１０に各波長の赤外光を出力する複数の赤外光源を有する赤外光源部１１を設けることにより、各波長の光を独立した光源から出力させるようにしているが、別の形態を採用しても良い。例えば、短波長から長波長の広波長帯を有する光を出力する光源（例えば、ハロゲンランプなど）を用い、光源から出力された光を光学系で複数の光に分光し、分光して得られた各光を光学フィルタ（例えば、波長１に対応する光（例：１０７０ｎｍの赤外光）のみを通過させるフィルタと波長２に対応する光（例：１６００ｎｍの赤外光）のみを通過させるフィルタ）で複数波長の光を生成するようにしてもよい。なお、そのような光学フィルタは、撮像装置１０内の光路において制御部７によって挿脱可能に配置されてもよい。
【０１４０】
Ｂ．第２の実施形態
第２の実施形態は、第１の実施形態による撮像システム１を手術支援システムに適用した例について開示する。第１の実施形態による撮像システム１で用いた参照番号と同一のものは同一の構成及び機能を有する。従って、以下では、これらの構成については適宜説明を簡略化している。
【０１４１】
＜手術支援システムの構成＞
図２２は、第２の実施形態による手術支援システム１’の構成例を示す図である。
【０１４２】
手術支援システム１’は、制御装置１９０と、入力装置１９１と、表示装置１９２と、無影灯１９３と、赤外光源部１１’と、第１撮像部２１と、第２撮像部２２と、を備えている。
【０１４３】
制御装置１９０は、例えばコンピュータによって構成され、制御部７’と、記憶部１９０１と、を含む。制御部７’は、第１の実施形態における制御部７に相当する構成であり、例えば、赤外光源部１１’による赤外光の組織ＢＴへの照射と無影灯１９３による可視光の組織ＢＴへの照射とを制御する光照射制御部７１と、第１撮像部２１及び第２撮像部２２からの撮像データを取得し、表示用データを生成するデータ取得・生成部７２と、を含む。記憶部１９０１は、光照射部７１及びデータ取得・生成部７２に対応するプログラム、入力装置１９１からユーザ（オペレータ）によって入力された各種設定データ、各種パラメータなどを格納する。オペレータによって入力された設定データの例としては、第１の実施形態で説明した、組織ＢＴに同時照射される複数の赤外光の波長の情報及び各赤外光の光強度の情報などが挙げられる。
【０１４４】
入力装置１９１は、制御装置１９０にデータ、情報、設定内容の指示などを入力する装置であり、例えば、キーボード、マウス、マイクなどによって構成される。
【０１４５】
第１撮像部（第１イメージセンサ）２１は、例えば、赤外光の波長帯域に高い感度を有するＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）カメラであり、赤外光の照射により組織ＢＴから放射される光（放射される光としては、例えば、反射光、散乱光、透過光、反射散乱光などが挙げられる）を検出する。第２撮像部（第２イメージセンサ）２２は、例えば、可視光の波長帯域に高い感度を有するＳｉ（シリコン）カメラであり、無影灯１９３から射出される可視光を組織ＢＴに照射することにより組織ＢＴから放射される光を検出する。第１撮像部２１及び第２撮像部２２の撮像視野は共に、例えば、手術中の組織ＢＴを検出できるように調整されている。なお、第１撮像部２１から組織ＢＴまでの光路と第２撮像部２２から組織ＢＴまでの光路に、ミラー及びハーフミラーやダイクロイックミラーなどを設置し、第１撮像部２１の光軸と第２撮像部２２の光軸とを同一に設定するようにしてもよい。
【０１４６】
赤外光源部１１’は、例えば、第１の実施形態による照明ユニット３から可視光源部１３を除いた構成となっている。赤外光源部１１に含まれていた可視光源は、無影灯１９３に相当する。無影灯１９３としては、例えば、赤外光の波長領域の光を発することない光源で構成されることが望ましい。例えば、ＲＧＢの各ＬＥＤを用いて無影灯１９３を構成することができる。例えば、無影灯１９３にハロゲン光源を用いることもできるが、赤外光の波長領域の光も発するため、ハロゲン無影灯を使用する際には複数波長の赤外光の同時照射による画像の撮像動作に影響を与えないように赤外光の波長選択や光強度設定を調整する必要がある。
【０１４７】
制御部７’は、データ取得・生成部７２を用いて、第１撮像部２１及び／又は第２撮像部２２から取得した撮像データを取得し、表示装置１９２で表示するための画像（例、リアルタイム又は非リアルタイムの静止画像及び動画像）を生成する。制御部７’は、例えば、第１撮像部２１によって撮像された画像のみを表示画面上に表示するように表示データを生成してもよいし、第１撮像部２１によって撮像された画像と第２撮像部２２によって撮像された画像とを並列して表示画面（例えば、２画面表示）に表示するように表示データを生成してもよい。また、例えば、制御部７’は、第２撮像部２２によって撮像された画像の上に第１撮像部２１によって撮像された画像を重畳して表示画面に表示するように表示データを生成してもよい。
表示装置１９２は、例えば、制御装置１９０から生成された表示データを受け取り、表示画面上に画像（例、手術中の映像）を表示する。
【０１４８】
なお、第２の実施形態による手術支援システム１’では、第１の実施形態による撮像システム１で実行される第１撮像部２１の校正処理は、例えば点検時など定期的に実行するようにすればよく、第１の実施形態のように撮像するごとに実行する必要はない。
＜手術支援システムの動作＞
図２３は、第２の実施形態に係る手術支援システム１’の動作例を説明するためのフローチャートである。
【０１４９】
（i）ステップ３０１
例えば患者が手術台にセットされ、オペレータによって適切なタイミングで（手術開始と同時、或いは手術開始後）本実施形態における複数波長の赤外光を同時に照射する機能がＯＮされると、制御部７’は、当該機能がＯＮとなったことを検知する。当該機能がＯＮとならなければ、通常通り、無影灯１９３のみによる手術が行われることになる。
【０１５０】
（ii）ステップ３０２
制御部７’は、例えば、図１６で示されるようなＧＵＩ（Graphical User Interface）を介してオペレータが入力した、照射される赤外光の波長の情報と各波長の光強度の情報とを記憶部１６０１から読み込む。
【０１５１】
なお、例えば、赤外光の波長及び光強度を自動設定する場合には、ステップ３０２において、図１９の処理が実行される。また、例えば、手術支援システム１’が記憶部１６０１に、手術部位の種類ごとに、用いる波長の値と各波長の光の光強度との組み合わせ（光強度情報）を記憶するデータベースのテーブルを保持している場合には、手術支援システム１’がオペレータからの撮像対象の部位の指定（入力）を受け付け、指定された撮像部位に対応する、複数の赤外光の波長の値及び光強度の値の組み合わせ（光強度情報）を読み込んで用いるようにしてもよい。
【０１５２】
（iii）ステップ３０３
制御部７’は、例えば、無影灯１９３を点灯したまま、赤外光源部１１’から組織ＢＴに複数種類（例えば、２種類）の波長の赤外光を同時に照射させ、第１撮像部２１に組織ＢＴの赤外光画像を撮像させる。また、制御部７’は、無影灯１９３による可視光を組織ＢＴに照射させ、第２撮像部２２に組織ＢＴの可視光画像を撮像させる。
【０１５３】
（iv）ステップ３０４
制御部７’は、例えば、オペレータが入力装置１９１を用いてどのような画像の表示形態を指定したか判定する。第２の実施形態では、表示形態としては、一例として、複数波長の赤外光を同時に照射して得られる画像のみを表示する形態（単独表示）、複数波長の赤外光を同時に照射して得られる画像と可視光を照射して得られる画像とを並列表示する形態（並列表示）、及び複数波長の赤外光を同時に照射して得られる画像と可視光を照射して得られる画像とを重畳表示する形態（重畳表示）と、が設けられている。なお、これら３つの表示形態以外の表示形態が制御部７’に指定されることが含まれていてもよい。
【０１５４】
例えば、オペレータによって上記単独表示が指定されている場合には、処理はステップ３０５に移行する。例えば、オペレータによって上記並列表示が指定されている場合には、処理はステップ３０６に移行する。例えば、オペレータによって上記重畳表示が指定されている場合には、処理はステップ３０７に移行する。
【０１５５】
（v）ステップ３０５
制御部７’は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像のみを表示装置１９２の画面上に表示するように表示装置１９２を制御する。表示装置１９２は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像データを制御装置１９０から受け取り、受け取った画像データの画像を画面上に表示する。
【０１５６】
（vi）ステップ３０６
制御部７’は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像と、可視光を組織ＢＴに照射して第２撮像部２２によって撮像された画像とを表示装置１９２の画面上に並列表示するように表示装置１９２を制御する。表示装置１９２は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像と、可視光を組織ＢＴに照射して第２撮像部２２によって撮像された画像との並列表示データを制御装置１９０から受け取り、受け取った並列表示データの画像を画面上に表示する。
【０１５７】
（vi）ステップ３０７
制御部７’は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像と、可視光を組織ＢＴに照射して第２撮像部２２によって撮像された画像とを表示装置１９２の画面上に重畳表示するように表示装置１９２を制御する。表示装置１９２は、複数波長の赤外光を組織ＢＴに同時照射して第１撮像部２１によって撮像された画像と、可視光を組織ＢＴに照射して第２撮像部２２によって撮像された画像との重畳表示データを制御装置１９０から受け取り、受け取った重畳表示データの画像を画面上に表示する。
【０１５８】
Ｃ．その他の実施形態
（i）本実施形態は、光をサンプルに照射して当該サンプルの画像を取得し、当該画像を表示画面に表示する撮像システムについて開示する。当該撮像システムは、少なくとも第１波長の光と当該第１波長とは異なる第２波長の光とを出力する光源部（例、赤外光源部１１）と、光源部からの光が照射されている前記サンプルから放射される光を検出する光検出部（例、第１撮像部２１）と、光源部を制御して、サンプルに光を照射し、光検出部を制御してサンプルの画像を生成する制御装置（例、制御部７）と、生成された画像を表示する表示装置（例、表示装置１０３）と、を備える。制御装置は、第１波長の光及び第２波長の光の強度を調整してサンプルに第１波長の光と第２波長の光とを同時に照射するように光源部を制御し、同時照射によって得られるサンプルから放射される光を光検出部で検出してサンプルの画像を生成する。光源部は、例えば、赤外光波長領域における少なくとも２種類の波長の光を出力する。
【０１５９】
上記サンプルは、第１部位（例えば、他の物質よりも水分を多く含む第１種部位）と第２部位（例えば、他の物質よりも脂質を多く含む第２種部位）とを含んでいる。このとき、第２波長の光（例えば、１６００ｎｍ、１４５０ｎｍ、１２００ｎｍの光）をサンプルに照射することにより得られる画像は、第２部位の方が第１部位よりも明るい。一方、第１波長の光（９７０ｎｍや１０７０ｎｍの光）をサンプルに照射することにより得られる画像は、第１部位と第２部位とにおいて同程度に明るい。
【０１６０】
（ii）本実施形態では、例えば、制御部７は、入力装置１０２からの指示（例えば、オペレータの入力）に応答して、赤外光の照射モードを切り替え可能な光照射モード設定機能（モード設定部）を備えていてもよい。赤外光の照射モードは、例えば、組織ＢＴ（サンプル）に波長の異なる２以上の赤外光を同時に照射するモード（第１モード：同時照射モード）と、組織ＢＴ（サンプル）に１つの光（例、第１波長の光、可視光）を（順次）照射するモード（第２モード：通常の照射）と、を含む。なお、上記の第１モードは、組織ＢＴに対する照射タイミングとして、波長の異なる２以上の赤外光が組織ＢＴ（サンプル）上において同時に（又はそれらの少なくとも一部が重なるように）照射されることを含む。
【０１６１】
（iii）本実施形態では、例えば、同時照射される赤外光の波長の組合せが２種類以上あり、制御部７は、その種類（組合せ）を１セットとして、それらのセットを用いて組織ＢＴ（サンプル）に順次照射または交互に照射するように照明ユニット３の光源を制御し、複数の波長で撮像した結果を取得する。また、制御部７は、取得した複数の結果を同時に画面表示するように表示装置１０３の表示画面上に表示し、オペレータに画像を選択させるようにしてもよい。
【０１６２】
（iv）本実施形態では、上述のように、２以上の赤外光を同時に組織ＢＴ（サンプル）に照射するが、組織ＢＴ（サンプル）の全体をカバーするように２以上の赤外光を照射するようにしてもよいし、組織ＢＴ（サンプル）の特定の領域（例えば、腫瘍やリンパ節などの部位）において２以上の赤外光を重畳して照射するようにしてもよい。赤外光を重畳して照射する場合には、例えば、オペレータが、重畳させる特定の領域を事前に決める（指示する）ようにしてもよい。
【０１６３】
（v）本実施形態の機能は、ソフトウェアのプログラムコードによっても実現することが可能である。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本実施形態を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
【０１６４】
また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されるようにしてもよい。
【０１６５】
さらに、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に格納し、使用時にそのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしても良い。
【０１６６】
ここで述べたプロセス及び技術は本質的に如何なる特定の装置に関連することはなく、コンポーネントの如何なる相応しい組み合わせによってでも実装できる。更に、汎用目的の多様なタイプのデバイスがここで記述した方法に従って使用可能である。ここで述べた方法のステップを実行するのに、専用の装置を構築するのが有益である場合もある。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１６７】
本技術分野の通常の知識を有する者には、本発明のその他の実装がここに開示された本発明の明細書及び実施形態の考察から明らかになる。記述された実施形態の多様な態様及び／又はコンポーネントは、単独又は如何なる組み合わせでも使用することが出来る。
【符号の説明】
【０１６８】
１  撮像システム
１’  手術支援システム
２  標本支持部
３  照明ユニット
４  撮像ユニット（検出ユニット）
５  校正基準部
６  切替部
７，７’  制御部
８  収容部
１０  撮像装置
１１，１１’  赤外光源部
１２  保持部材
１３  可視光源部
１４  光源移動部
１５  拡散部材
１６  複数の光源
２１  第１撮像部
２２  第２撮像部
２３  撮像光学系（検出光学系）
２４  撮像素子（受光素子）
３１  サイズ変更部
３２  回転軸
３５  ストッパ
３６，４６  アクチュエータ
４０  脚部
４１  ベース部
４２  フレーム部
４３  カバー部
４４  扉部材
４５  扉駆動部
４７  伝達部
４８  部材
４９  非接触センサ
５０  排気口
５１，５２,５３  回転軸
５４  光学部材
５５，５６  ローラ
１０１，１９０  制御装置
１０２，１９１  入力装置
１０３，１９２  表示装置
１９３  無影灯
Ａ１  検出範囲
ＢＴ  組織
【図１】
2018154625.tif 000003
【図２】
2018154625.tif 000004
【図３】
2018154625.tif 000005
【図４】
2018154625.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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